Используя данные о генетических маркерах, Маргарита Лопес-Урибе (Margarita López-Uribe) из университета Северной Каролины (США) и ее коллеги рассмотрели, как выращивание конкретной сельскохозяйственной культуры приводит к расширению видов насекомых-опылителей. В данном случае ученые исследовали, как распространение тыквы в Новом свете сказалось на популяции тыквенных пчел (Peponapis pruinosa). О результатах работы сообщается в пресс-релизе университета.
Тыквенная пчела получила свое название из-за того, что питается исключительно нектаром, собираемым с цветов тыквы, кабачков и патиссонов. Изначально на американском континенте выращивались индейцами-аборигенами Мексики. Впоследствии они распространились на север и восток континента.
Ученые хотели узнать, менялась ли зона обитания пчел Peponapis pruinosa вслед за распространением овощной культуры. Для этого они собрали генетический материал пчел со всех современных ареалов ее обитания — от юга Мексики до Калифорнии и Айдахо на западе, а также Джорджии, знаменующей юго-восточную границу обитания и Квебеке на севере.
Исследователи выявили характерные маркеры в ДНК каждой пчелы и идентифицировали генетические подписи, связанные с тем, когда и где протекало распространение этого вида.
В частности, ученые обнаружили, что тыквенная пчела впервые «переместилась» из центральной части Мексики в Средний Запад США около пяти тысяч лет назад. Некоторое время спустя она попала на Восточное побережье.
Ученые также установили, что с течением времени генетическое разнообразие пчел на новых местах становилось беднее. Например, генетическое материал тыквенных пчел в Мексике было более разнообразным, чем на Среднем Западе. В свою очередь разнообразие генома пчел Среднего Запада было больше, чем у населения на Восточном побережье.
Биологи ожидали увидеть негативные последствия снижения генетического разнообразия материала популяций, заселявших новые места. «В частности, мы ожидали увидеть большое количество стерильных самцов в популяциях с меньшим количеством генетической изменчивости. Вместо этого мы нашли факторы, сдерживающие размножение, во всех популяциях — даже в Мексике», — рассказывает Лопес-Урибе.
Поскольку тыквенные пчелы строят свои гнезда в прямо земле, неподалеку от места произрастания интересующих их растений, ученые считают, что современные методы ведения сельского хозяйства — например, механическая обработка почвы — приводит к массовому вымиранию насекомых-опылителей.
«Я надеюсь, что работа над этой проблемой в ближайшее время помочь понять динамику популяций пчел в современных сельскохозяйственных системах, а также то, какие последствия это может иметь для растений», — сказала Маргарита Лопес-Урибе.
Читайте также на портале Научная Россия о том, как пчелы находят медоносные растения с помощью специальных электрочувствительных волосков.
