El entorno local juega un papel fundamental en la salud y la diversidad del microbioma intestinal de las abejas silvestres, lo que podría ayudar a detectar factores estresantes invisibles e indicadores tempranos de amenazas potenciales, dicen científicos de la Universidad de York en un nuevo estudio.
por la Universidad de York
Pilotando una nueva frontera de la metagenómica, los investigadores secuenciaron genomas completos de tres especies de abejas carpinteras, un tipo de abeja salvaje, en América del Norte, Asia y Australia. Este análisis les permitió obtener información sobre el microbioma intestinal de la abeja (bacterias y hongos), la dieta y la carga viral, así como su ADN ambiental.
A diferencia de las abejas sociales (como las abejas melíferas y los abejorros), los investigadores encontraron que las abejas solitarias obtienen su microbioma, que es importante para la salud, de su entorno donde buscan alimento, en lugar de heredarlo de sus compañeros de nido. Las abejas carpinteras cavan madrigueras en tallos de plantas leñosas para poner huevos en lugar de colmenas.
“Esto puede convertirlos en mejores bioindicadores, ya que son mucho más sensibles a su entorno”, dice la profesora asociada de la Facultad de Ciencias Sandra Rehan, autora correspondiente de la investigación. microbiomas”, publicado hoy en la revista Communications Biology .
En Australia, las poblaciones locales tenían metagenomas y microbiomas muy distintivos; tanto es así que las herramientas de aprendizaje automático pudieron predecir de manera confiable de qué población se extrajo cada abeja.
El equipo de investigación también descubrió patógenos de cultivos en los microbiomas de las abejas carpinteras que anteriormente solo se encontraban en las abejas melíferas.
“Estos patógenos no son necesariamente dañinos para las abejas, pero estas abejas silvestres podrían ser vectores de enfermedades que podrían tener efectos negativos en la agricultura”, dice Rehan. Es importante descubrir cómo se propagan estos patógenos en las abejas silvestres, ya que las abejas contribuyen a la salud ecológica y agrícola en todo el mundo, además de más de $ 200 mil millones en servicios agrícolas anuales.
Establecer una línea de base de cómo se ve un microbioma saludable en las abejas silvestres permite a los científicos comparar especies en continentes y poblaciones, y descubrir cómo se introducen y transmiten enfermedades y microbiota dañina.
“Realmente podemos diseccionar la salud de las abejas de una manera muy sistemática observando la genética de la población y las cargas de patógenos de parásitos, microbiomas saludables y desviaciones”, dice Rehan, cuyo investigador asociado posdoctoral, Wyatt Shell, dirigió el estudio. “El objetivo a largo plazo es realmente poder utilizar estas herramientas para poder detectar también las primeras señales de estrés y los hábitats que necesitan restauración o conservación. Desarrollarlo casi como una herramienta de diagnóstico para la salud de las abejas”.
Los investigadores creen que han capturado el microbioma central de las abejas carpinteras por primera vez. Encontraron bacterias beneficiosas en las tres especies de abejas carpinteras que ayudaron con las funciones metabólicas y genéticas. También detectaron especies de Lactobacillus , que es un grupo de bacterias beneficiosas esenciales, imprescindible para una buena salud intestinal y que se encuentra en la mayoría de los linajes de abejas. Lactobacillus puede proteger contra los patógenos fúngicos predominantes, estimular el sistema inmunológico y facilitar la absorción de nutrientes .
Sin embargo, un artículo publicado recientemente en la revista Environmental DNA por Rehan y su estudiante de posgrado Phuong Nguyen, Developmental microbiome of the small carpenter bee , Ceratina calcarata , que estudió el microbioma en crías y abejas carpinteras adultas en las ciudades, descubrió que carecían de Lactobacillus .
“Esto levanta banderas rojas”, dice Rehan. “Continuamos esos estudios para observar comparaciones urbanas y rurales más matizadas y datos a largo plazo para comprender realmente estos factores estresantes ambientales. Cada vez que caracterizamos un microbioma y vemos desviaciones de lo que sabemos que es normal, puede darnos una indicación de una población o especie en peligro”.
En general, los resultados muestran que los métodos metagenómicos podrían proporcionar información importante sobre la ecología y la salud de las abejas silvestres en el futuro.
“Hemos estado probando este enfoque de investigación en algunas especies, pero nuestro objetivo es estudiar docenas de especies de abejas silvestres y se avecinan comparaciones más amplias. Estos dos estudios realmente están sentando las bases”, dice. “El objetivo a largo plazo es realmente poder utilizar estas herramientas para detectar las primeras señales de estrés en las abejas silvestres y, por lo tanto, identificar los hábitats que necesitan restauración o preservación. Estamos entusiasmados de construir las herramientas para una nueva era de abejas silvestres”. investigación y conservación”.
Más información: La metagenómica comparativa revela conocimientos ampliados sobre la variación intra e interespecífica 2 entre los microbiomas de abejas silvestres,
Communications Biology (2022).
