Un bondar care zboară printre florile de munte poartă cu el mai mult decât polen. În intestin se află bacterii, paraziți și urme ale contactului cu mediul, iar această comunitate microscopică poate funcționa ca o arhivă biologică. Microbiomul bondarilor începe să fie privit ca un indicator al presiunilor care acționează asupra polenizatorilor.
O analiză metagenomică realizată pe bondari montani din China a identificat patru configurații distincte ale microbiomului intestinal. Unele sunt asociate cu paraziți, altele cu microorganisme oportuniste, iar una conține mai multe gene legate de rezistență la antibiotice, virulență și metabolizarea unor substanțe străine organismului.
Microbiomul bondarilor a fost urmărit timp de patru ani
Cercetarea publicată în Animal Microbiome pe 29 august a analizat 175 de indivizi aparținând a două specii din subgenul Pyrobombus, colectați timp de patru ani în Munții Hengduan.
Au fost identificate patru „enterotipuri”, adică structuri recurente ale comunității microbiene. Primul, întâlnit la 23% dintre indivizi, era caracterizat de bacterii din genul Gilliamella și activitate metabolică ridicată.
Al doilea era asociat cu parazitul intestinal Crithidia bombi și cu abundență bacteriană redusă. Al treilea prezenta proliferarea unor patogeni oportuniști și un potențial metabolic mai scăzut.
Al patrulea era dominat de bacterii din genul Burkholderia și avea o reprezentare mai mare a genelor asociate rezistenței la antibiotice, factorilor de virulență și metabolizării xenobioticelor.
În total, autorii estimează că trei dintre cele patru tipuri, reprezentând 77% dintre indivizii analizați, reflectau expuneri la paraziți, patogeni oportuniști sau presiuni asociate antibioticelor și xenobioticelor.
Ce poate spune intestinul despre mediul unui polenizator
Microbiomul insectelor nu este static. Hrana, paraziții, substanțele chimice din mediu, altitudinea, starea organismului și contactul cu alți indivizi pot modifica structura comunității microbiene.
Asta face microbiomul interesant pentru conservare. O populație de bondari poate părea normală dacă este evaluată numai prin numărul de indivizi observați. În interior, microbiomul poate indica expuneri care preced declinul vizibil.
Uneori, primul semnal că un polenizator este sub presiune poate apărea într-o bacterie intestinală înainte să apară în numărul de bondari de pe flori.
Metagenomica permite identificarea microorganismelor și a genelor funcționale fără izolarea fiecărei bacterii. Astfel pot fi observate simultan comunități complexe și funcțiile lor potențiale.
Genele de rezistență nu înseamnă automat expunere directă la antibiotice
Un rezultat care cere prudență este prezența genelor de rezistență antimicrobiană. Detectarea lor nu dovedește că bondarii au fost tratați direct cu antibiotice sau că o anumită fermă este sursa contaminării.
Genele de rezistență există și în mediu natural. Ele pot circula între microorganisme, iar structura microbiomului este influențată de numeroși factori.
Același lucru este valabil pentru genele de virulență și metabolizarea xenobioticelor. Ele sunt indicatori care justifică investigații suplimentare, nu diagnostice individuale.
Valoarea studiului constă în asocierea mai multor tipuri de presiune într-o singură fereastră biologică. În loc să măsoare separat un pesticid, un parazit sau o bacterie, microbiomul poate arăta rezultatul combinat al mediului asupra organismului.
De ce contează pentru România și pentru polenizatori
Bondarii contribuie la polenizarea plantelor sălbatice și a numeroase culturi. România are zone montane, agricultură intensivă și habitate fragmentate în care acești polenizatori pot întâlni simultan pierdere de habitat, pesticide, schimbări climatice și agenți patogeni.
ȘtireaVerde a documentat presiunile care afectează albinele și ceilalți polenizatori în România, inclusiv pesticidele și pierderea habitatelor. Microbiomul ar putea deveni în viitor o metodă suplimentară pentru monitorizarea acestor efecte.
Nu înlocuiește numărarea populațiilor, monitorizarea pesticidelor sau analiza habitatului. Poate însă adăuga un nivel biologic care arată ce se întâmplă în interiorul organismului.
Conservarea polenizatorilor a fost mult timp o problemă vizibilă: câte flori există, câte insecte mai zboară și câte colonii dispar. Metagenomica mută o parte din investigație într-un spațiu invizibil.
Un bondar poate continua să zboare aparent normal. În intestinul lui, comunitatea microbiană poate fi deja o hartă a lumii prin care a trecut.
