عندما تموت خلايا نحل العسل ، فإن السبب الأكثر شيوعًا هو شيء يسمى فشل ملكة النحل. وذلك عندما تلد الملكات عددًا قليلاً جدًا من الأطفال للحفاظ على استمرار الخلية. إن اكتشاف سبب حدوث ذلك ليس بالأمر السهل في كثير من الأحيان. وقد جعل ذلك من الصعب على النحالين منعه. لكن الاختبار الجديد قد يغير الأشياء.
وجد الباحثون مستويات عالية من بروتينات معينة في الملكات المجهدة. وتتنوع البروتينات التي كانت عالية حسب نوع الإجهاد.
أظهرت الأبحاث السابقة أن درجات الحرارة القصوى أو المبيدات الحشرية يمكن أن تقتل خلايا الحيوانات المنوية داخل ملكة النحل. إنها بحاجة إلى الحيوانات المنوية الحية - الخلايا التناسلية الذكرية - لتخصيب بيوضها وإنتاج نحل صغير. مع وجود عدد قليل جدًا من الحيوانات المنوية الحية ، تموت خليتها.
قادت أليسون مكافي ، التي تعمل في جامعة كولومبيا البريطانية في فانكوفر ، كندا ، الدراسة الجديدة. يركز عملها على تكاثر نحل العسل. تشير إلى أن عدد ملكات النحل الحية التي تحمل الحيوانات المنوية "أمر مهم". تشير إلى أن "نحل العسل لا ينتج العسل فقط". "هم أيضا تلقيح المحاصيل."
يجمع النحل حبوب اللقاح والرحيق من الأزهار ليطعم نفسه. على طول الطريق ، ينقلون حبوب اللقاح بين الزهور. هذا التلقيح يُخصب الجزء الأنثوي من الزهرة. بدون هذا التلقيح ، لن تنتج العديد من النباتات الفاكهة. وهذه مشكلة كبيرة. يأتي حوالي ثلث الطعام الذي نتناوله من نباتات ملقحة بواسطة النحل.
كيفية الضغط على ملكة النحل
وجدت McAfee وفريقها أن مستويات بعض البروتينات ارتفعت في الملكات اللاتي أصبن بالحرارة الشديدة. كانت هذه البروتينات أكثر شيوعًا عندما كان الهواء رطبًا بشكل خاص. لاحظ الباحثون زيادة في البروتينات الأخرى عندما أصيبت الملكة بالبرودة الشديدة أو تعرضت لجرعات منخفضة من المبيدات الحشرية.
لاختبار كل هذا ، أحضر الفريق ملكات نحل إلى مختبره ثم عرّضهم لكل من هذه الظروف.
يكون النحل أكثر راحة في درجات حرارة تتراوح من 15 درجة إلى 38 درجة مئوية (59 درجة إلى 100 درجة فهرنهايت). بالنسبة لاختبارات تحمل الحرارة ، قام الباحثون برفع درجة الحرارة لمدة ساعتين إلى 40 درجة مئوية (104 درجة فهرنهايت). بالنسبة للاختبار البارد ، قاموا بخفض منظم الحرارة إلى 4 درجات مئوية (39 درجة فهرنهايت) لمدة ساعتين. بالنسبة للمبيدات ، قام الفريق بتطبيق جرعات منخفضة من المبيدات الشائعة على ظهور الملكات وانتظر ساعتين.
بعد كل تعرض ، قام الباحثون بجمع السوائل من كيس في جسم الملكة. هذا هو المكان الذي تخزن فيه الحيوانات المنوية. يحمي سائل الكيس الحيوانات المنوية. جاءت خلايا الحيوانات المنوية هذه من نحل ذكور نحل تزاوجت معه الملكة عندما كان عمرها حوالي أسبوعين.
مطياف الكتلة (Spek-TROM-eh-tur) هو أداة يمكنها تحليل المواد الكيميائية في العينة. استخدم الباحثون مثل هذا الجهاز لفحص السوائل من الأكياس. كان لدى الملكات المعرضات للحرارة الشديدة مستويات عالية جدًا من بروتينين معينين. أولئك الذين تعرضوا للبرد الشديد لديهم كميات عالية من بروتينين مختلفين. وأولئك الذين تعرضوا لجرعات منخفضة من المبيدات كانت لديهم مستويات عالية من مجموعة أخرى من البروتينين.
لم تدرس مكافي وفريقها ما يفعله أي من هذه البروتينات. صُمم بحثهم فقط لقياس الظروف التي تسببت في تغير مستويات البروتين.
مفاجأة ساخنة
بعد ذلك ، بحث الباحثون عن هذه البروتينات في الملكات الفاشلة من مستعمرات النحل عبر كولومبيا البريطانية. بالمقارنة مع الملكات الأصحاء ، كان لدى معظم هؤلاء النحل مستويات عالية من البروتينات المرتبطة بالحرارة أو التعرض لمبيدات الآفات. كان لدى عدد قليل من الملكات بروتينات تشير إلى البرودة.
يقول مكافي:"لقد فوجئت ببروتينات الحرارة". "ليس لدينا طقس حار مجنون هنا معظم الوقت."
ربما ، كما تقول ، فإن الأغطية المعدنية التي يضعها بعض مربي النحل على خلاياهم تصبح ساخنة في الشمس ، مما يؤدي إلى ارتفاع درجة حرارة نحلهم. أو ربما يتعلق الأمر بكيفية شحن ملكات النحل عبر مسافات طويلة ، كما تقول مارلا سبيفاك. هي خبيرة النحل في جامعة مينيسوتا في مينيابوليس.
تشرح قائلة:"يشحن النحالون الملكات بالبريد عبر البلاد لبيعها إلى مربي النحل الآخرين". "الملكات في حاوياتها الصغيرة الآمنة للنحل قد تسخن أو تبرد في الطائرة وشاحنات التوصيل."
يوافق McAfee على أن هذا قد يكون مشكلة. لكنها كانت تتوقع أن ترى المزيد من البروتينات المرتبطة بدرجات الحرارة الباردة في الملكات الفاشلة. ذلك لأن الشحن يعرض الملكات لكل من درجات الحرارة الساخنة والباردة. أو ، كما تقول ، قد تؤدي عوامل الإجهاد الأخرى - مثل الإصابة أو الحيوانات المفترسة أو المرض - إلى إنتاج نفس البروتينات.
عادة ما يرمي النحالون ملكة فاشلة ويحصلون على بديل. في المستقبل ، كما تقول مكافي ، "يمكنهم شحنها إلى المختبر ، الذي سيقيس البروتينات". ثم قد يتمكنون من تشخيص احتمالية ما تسبب في إجهادها.
وتقول إن بروتينات الحرارة في النحل يمكن أن تكون أيضًا نظام إنذار مبكرًا للإجهاد الناتج عن درجات الحرارة العالية في الكائنات الأخرى. هذا مصدر قلق لأن تغير المناخ يؤدي إلى زيادة الحرارة حول العالم.
يقول مكافي:"تقتل الحرارة الحيوانات المنوية وليس فقط في النحل" ، ولكن أيضًا في الحشرات الأخرى وحتى الثدييات. "أنا لست قلقًا جدًا بشأن البشر بالرغم من ذلك. نجد طرقًا أخرى لتنظيم بيئتنا والبقاء هادئين ". وصفت مكافي وفريقها النتائج التي توصلوا إليها في 20 آب (أغسطس) في BMC Genomics .
