Шмелей заподозрили в социальном лечении

Эксперимент с земляными шмелями показал, что при грибковой инфекции в колонии фуражиры начинают предпочитать питательный раствор с кверцетином, который обладает антимикробной активностью. Поскольку грибок, используемый в эксперименте, опасен только для расплода, ученые предположили, что шмели прибегают к социальному лечению. При этом бактериальная инфекция, поражающая взрослых особей, не вызывала такого предпочтения — то есть классического самолечения у шмелей не наблюдалось. Исследование опубликовано в Royal Society Open Science.

Поведение, похожее на самолечение, описано у разных групп животных. Приматы едят определенные растения, чтобы избавиться от паразитов, и обрабатывают раны соком растений и насекомыми. Городские птицы тащат в гнезда окурки, что помогает отпугивать эктопаразитов. Даже насекомые практикуют нечто подобное: зараженные грибком муравьи, предпочитают пищу с перекисью водорода, а медоносные пчелы (Apis mellifera), инфицированные тем же грибком, увеличивают сбор прополиса. На шмелях Bombus impatiens было показано, что алкалоиды гельземин, никотин и анабазин снижают паразитарную нагрузку при заражении паразитом Crithidia bombi. А зараженные земляные шмели Bombus terrestris предпочитают нектар с добавлением никотина, тогда как здоровые порой избегают его.

Теперь команда ученых из Левёнского университета под руководством Марии Позо (María I. Pozo) решила проверить, изменится ли потребление нектара с другим активным веществом — — у земляных шмелей, зараженных бактерией или грибком. Для эксперимента восемнадцать колоний земляных шмелей разделили на три группы: здоровый контроль, зараженные грибком Ascosphaera apis (возбудитель известкового расплода) и зараженные бактерией Serratia marcescens (кишечный патоген). Грибок A. apis представляет опасность только для личинок и куколок, а взрослые особи просто переносят споры. Бактерия же, наоборот, вредит взрослым шмелям, и нередко приводит к их гибели.

Каждую колонию тестировали в течение пяти дней, предоставляя им возможность посещать искусственные роботизированные цветы двух цветов, которые содержали либо сахарный раствор, либо сахарный раствор с добавлением небольшого количества кверцетина. Цветы фиксировали каждый визит и продолжительность кормления, выдавая порции по 15 микролитров раствора с небольшими паузами — чтобы шмели не задерживались на одном цветке. Насекомых не учили заранее ассоциировать один из цветов с кверцетином, а другой — с простым сахарным раствором: они учились этому в ходе эксперимента. Поэтому авторы анализировали данные, разбив количество посещений цветков поровну на два блока.

Всего ученые зафиксировали более 54 тысяч посещений цветков. Шмели из колоний, зараженных грибком, во второй половине эксперимента стали посещать цветки с кверцетином значительно чаще (отношение шансов составило 3,48) и проводить на них больше времени (отношение шансов 1,89). Если в начале эксперимента они посещали эти цветки так же часто, как и обычные, то во второй половине средняя вероятность выбрать цветок с кверцетином составляла 75 процентов. Здоровые колонии и колонии, зараженные бактерией, не изменили своих предпочтений: они стали посещать цветки с кверцетином немного реже, однако разница не была статистически значимой. При этом общая фуражировочная активность не различалась между колониями.

Результаты эксперимента позволяют предположить, что шмели прибегают к социальному лечению, но не к самолечению, поскольку они выбирают сахарный раствор с противомикробным веществом лишь в том случае, когда инфекция поражает расплод. Ранее схожие результаты показал уже упомянутый эксперимент с медоносными пчелами, которые после заражения поражающим расплод грибком стали носить в улей больше прополиса, а после заражения поражающей взрослых бактерией не изменили поведения. Выходит, что грибковая инфекция — более значимый триггер для социальных насекомых, или же защита расплода для них актуальнее самозащиты. Кроме того, по мнению авторов, бактерия могла убивать шмелей раньше, чем они успевали понять, какой из цветков лечебный. Так или иначе, для окончательного доказательства социального лечения необходимо предложить шмелям разные дозы антимикробных веществ и проверить, попадают ли они в расплод и снижают ли патогенную нагрузку.

Недавно ученые обнаружили, что калимантанские орангутаны (Pongo pygmaeus) не просто едят лекарственные растения, но и комбинируют их между собой, создавая нечто вроде травяных сборов.