تأثیر ویروس‌های پنهان بر پرواز زنبورهای عسل و پیامدهای آن برای گرده‌افشانی

1

زنبورهای عسل بالغ اغلب حامل ویروس‌هایی هستند که هیچ نشانه ظاهری خاصی ایجاد نمی‌کنند، اما تحقیقات جدید نشان می‌دهد این عفونت‌ها بی‌ضرر نیستند. یک مطالعه تازه نشان می‌دهد که یک ویروس رایج باعث کاهش سرعت پرواز می‌شود، در حالی که ویروس دیگر سرعت را افزایش می‌دهد و به این ترتیب، الگوی معمول یک روز پرواز برای یک زنبور جمع‌آور تغییر می‌کند.

این یافته‌ها مهم هستند زیرا پرواز پرهزینه‌ترین فعالیت از نظر انرژی برای یک زنبور است و برای انتقال غذا به کندو نقش حیاتی دارد.

اهمیت پرواز زنبورها

پژوهشگران از عملکرد پرواز به‌عنوان شاخصی شفاف برای سنجش سلامت استفاده کردند؛ نه به دلیل جنبه نمایشی، بلکه به دلیل اهمیت بنیادی آن.

این مطالعه زنبورهای عسل بالغ (Apis mellifera) را سه روز پس از آلودگی کنترل‌شده دنبال کرد تا اثرات ویروس پیش از تأثیر سایر عوامل استرس‌زا بررسی شود.

در این پژوهش، دستگاه‌های مخصوص اندازه‌گیری پرواز (Flight mills) مسافت، مدت زمان و سرعت پرواز ۲۴۰ زنبور از چندین کلنی را ثبت کردند. هر زنبور تا حدود ۵٫۵۶ کیلومتر پرواز کرد و سپس از پا افتاد که این داده‌ها دید واضحی از تأثیر عفونت بر توان کاری واقعی زنبور ارائه می‌دهد.

بررسی دو ویروس رایج در زنبورها

ویروس بال تغییر شکل یافته و ویروس لارو مرده (Sacbrood)

تیم تحقیقاتی بر روی دو ویروس از خانواده Iflavirus متمرکز شد که بسیاری از زنبورداران با آن‌ها آشنا هستند: ویروس تغییر شکل بال و ویروس لارو مرده. هر دو از دسته ویروس‌های RNA رشته مثبت بوده و در زنبورها و دیگر حشرات بسیار شایع‌اند.

هر زنبور یا به صورت مصنوعی آلوده شد یا درمان نمایشی (بدون ویروس) دریافت کرد، سپس بر روی سیستم پرواز مینیاتوری متصل شد تا سرعت و مسافت پرواز به‌طور دقیق اندازه‌گیری شود.

این روش، عوامل مزاحم را به حداقل رساند و امکان مقایسه مستقیم داده‌های پروازی بین گروه‌ها را فراهم کرد.

اثر ویروس‌ها بر پرواز

تغییرات مسافت و سرعت

نتایج روشن بود:

• زنبورهای دارای بار بالای ویروس تغییر شکل بال، ۴۹٪ مسافت کمتری نسبت به زنبورهای سالم پرواز کردند.
• زنبورهای دارای بار بالای ویروس لارو مرده، ۵۳٪ مسافت بیشتری نسبت به زنبورهای سالم پرواز کردند.

سرعت متوسط و حداکثر نیز تغییر کرد:

• اوج سرعت در زنبورهای با بار بالای ویروس تغییر شکل بال کاهش یافت.
• اوج سرعت در زنبورهای با بار بالای ویروس لارو مرده افزایش یافت.

جالب اینکه، مدت زمان کلی پرواز تفاوت معناداری نشان نداد.

هم‌زمانی دو ویروس

زمانی که هر دو ویروس با هم و در سطح متوسط وجود داشتند، اثرات مخالف آن‌ها تقریباً یکدیگر را خنثی کردند و مسافت پرواز نزدیک به حالت طبیعی باقی ماند.

با این حال، این تعادل ظاهری فریبنده است زیرا ویروس لارو مرده برای لاروها کشنده است و در مقیاس کلنی نمی‌تواند اثر مثبت واقعی داشته باشد.

مدل‌سازی آماری دقیق (Linear Mixed Models) در این مطالعه، تأثیر بار ویروسی، وزن زنبور و تجهیزات را در نظر گرفت و توانست بخش زیادی از تغییرات رفتاری را توضیح دهد.

پیوند شیمی مغز زنبور و پرواز

یکی از یافته‌ها به اکتوپامین اشاره دارد؛ یک نورو‌مدولاتور کلیدی در بی‌مهرگان که اغلب به عنوان سیگنال «جنگ یا گریز» شناخته می‌شود.

اکتوپامین فعالیت متابولیکی و انتقال عصبی-عضلانی را از طریق گیرنده β2 خود افزایش می‌دهد. نتایج نشان داد:

• ویروس لارو مرده با افزایش بیان گیرنده β2 اکتوپامین مرتبط است.
• افزودن اکتوپامین به زنبورهای آلوده به ویروس تغییر شکل بال، کاهش عملکرد پروازی را جبران کرد.

عوامل دیگر مؤثر در ویروس‌ها

ویروس‌ها به تنهایی عمل نمی‌کنند. کنه انگلی واروآ (Varroa destructor) ویروس تغییر شکل بال را تقویت و منتقل می‌کند و پویایی جمعیت آن را تغییر می‌دهد که می‌تواند شدت بیماری را در کلنی‌های مدیریت‌شده افزایش دهد.

در سراسر ایالات متحده، گزارش‌های سالانه زنبورداران همچنان از تلفات سنگین خبر می‌دهند؛ تلفات سالانه معمولاً در سال‌های اخیر به حدود ۴۰٪ رسیده است که به خدمات گرده‌افشانی و بقای اقتصادی صنعت فشار وارد می‌کند.

تغییرات رفتاری ناشی از عفونت

یک ویروس نزدیک به ویروس تغییر شکل بال به نام کاکوگو (Kakugo)، باعث رفتار تهاجمی در زنبورهای نگهبان می‌شود که این موضوع در مطالعات مرور شده علمی روی مغزهای آلوده تأیید شده است.

نتایج جدید پرواز، این الگو را گسترش می‌دهد و نشان می‌دهد که عفونت‌های پنهان می‌توانند وظایف اصلی زنبور را بدون ایجاد علائم ظاهری تغییر دهند. این امر تشخیص و تحلیل میدانی را دشوارتر می‌کند.

تأثیر بر گرده‌افشانی محصولات کشاورزی

پرواز تعیین‌کننده شعاع جستجوی شهد و گرده است و تعداد سفرهای روزانه یک زنبور جمع‌آور را مشخص می‌کند.

اگر بسیاری از زنبورها مسافت کوتاه‌تری پرواز کنند یا سرعت اوج کمتری داشته باشند، کلنی ممکن است حتی در زمان وفور گل‌ها، از نظر تأمین انرژی عقب بماند. این موضوع می‌تواند بازده محصولات کشاورزی را تحت تأثیر قرار دهد.

توصیه‌های عملی

این مطالعه ثابت نمی‌کند که ویروس لارو مرده سودمند است، زیرا اثر مرگبار آن بر لاروها جدی است. اما نشان می‌دهد که تنها جستجوی نشانه‌های آشکار مانند لاروهای مرده یا بال‌های تغییر شکل یافته، کافی نیست و هزینه‌های پنهان عملکردی در زنبورهای بالغ نیز باید بررسی شود.

راهکارهای پیشنهادی:

• پایش دقیق‌تر ویروس‌ها
• کنترل مستمر کنه واروآ
• بازنگری در برداشت «بدون علامت» بودن عفونت‌ها

پیوند مکانیزمی اکتوپامین می‌تواند مسیر تازه‌ای برای مداخلات آینده فراهم کند.

به گفته «کاکو»، این مطالعه پیامدهایی در سه سطح ارگانیسم، کلنی و اکوسیستم دارد. پژوهش‌های آینده بررسی خواهند کرد که رژیم غذایی، دما و عوامل استرس‌زای همزمان چگونه با بار ویروسی بر پرواز و جستجوی غذا اثر می‌گذارند.

همچنین مشخص خواهد شد که عفونت‌های همزمان تا چه حد در شرایط واقعی زنبورداری، خطر را پنهان می‌کنند.

این مطالعه در مجله Science Advances منتشر شده است.