Анализ ДНК показывает, что шмели королевы расходятся далеко от места своего рождения
Исследователи стали ближе к пониманию закономерностей семейного родства и генетического разнообразия у шмелей. Полученные результаты могут помочь фермерам, землеустроителям и политикам разработать более эффективные схемы сохранения этих основных опылителей. 
В новом исследовании, опубликованном сегодня (1 июля 2014 г.) в журнале Molecular Ecology , комбинация анализа ДНК и ландшафтного картирования использовалась для выявления взаимосвязей между сотнями колоний дикого шмеля пяти разных видов, включая четыре общих и один редкий виды. , на площади почти 20 квадратных километров сельхозугодий на юге Англии.
Результаты являются первыми, которые подробно раскрывают генетическую связь между соседними гнездами шмелей. Они показывают, что во всех пяти видах королевы, гнездящиеся рядом друг с другом, не были связаны или связаны только на очень низком уровне.
Проектом руководили экологи из Центра экологии и гидрологии (CEH), работающие с исследователями из Зоологического общества Лондона, Бристольского университета и Университета Восточной Англии.
Шмели образуют недолговечные колонии, состоящие из одной королевы и нескольких сотен дочек. В конце лета появляются новые королевы, которые после спаривания и зимовки переходят к созданию новых колоний следующей весной.
Ведущий автор статьи, доктор Стефани Драйер из Лондонского зоологического общества и Бристольского университета, сказала: «Королевы, а не рабочие, передают свои гены следующему поколению. Поэтому знание того, как далеко королева летит от места своего рождения, чтобы создать собственную колонию, имеет решающее значение для понимания того, как шмели используют ландшафт ».
Гнезда шмелей трудно найти в дикой природе, что делает практически невозможным прямое взятие ДНК у гнездящихся маток. Вместо этого исследователи взяли крошечные количества ДНК от дочерних рабочих, которые были пойманы в поисках пищи в области исследования.
«Карта улиц» колоний шмелей
Путем картирования, где были отобраны рабочие из одной колонии, и оценки местоположения каждого гнезда, исследовательская группа создала «карту вида улиц» соседних колоний и проверила, возглавлялись ли гнезда, расположенные рядом друг с другом королевы, такие как сестры или двоюродные братья
Результаты показывают, что родственные королевы, появляющиеся из одного гнезда, должны рассредоточиться далеко в разные стороны, прежде чем основать свои собственные гнезда весной.
«Это говорит о том, что популяции как обычных, так и редких видов шмелей могут быть генетически хорошо смешаны посредством рассеивания матки, и что управление ландшафтами с богатыми цветами местами обитания, которые хорошо связаны в этих масштабах, остается приоритетом для сохранения шмеля». Доктор Клэр Карвелл, CEH
Старший автор доктор Клэр Карвелл, эколог из Центра экологии и гидрологии, сказала: «Мы знали, что королевы шмелей могут летать на большие расстояния, но эти результаты показывают, что новые королевы часто расходятся широко, возможно, в нескольких километрах от места их рождения, прежде чем начать их собственное гнездо.
Она добавила: «Это говорит о том, что популяции как распространенных, так и редких видов могут быть генетически хорошо смешаны за счет рассеивания королевы, и что управление ландшафтами с богатыми цветами местами обитания, которые хорошо связаны в этих масштабах, остается приоритетом для сохранения шмеля».
Результаты также показали, что из пяти исследованных видов редкий вид Bombus ruderatus имел более низкое генетическое разнообразие, чем четыре распространенных вида, и гнездился с меньшей плотностью. Несмотря на это, исследование не нашло доказательств того, что сокращение численности привело к инбридингу у этого вида. Доктор Драйер добавил: «Очень мало известно о том, как генетические факторы могут влиять на редких и убывающих шмелей. Редкий вид шмелей на нашем участке исследования в настоящее время имеет небольшой размер популяции. Однако принимаемые меры управления, похоже, сохраняют оставшееся генетическое разнообразие ».
Исследование финансировалось Инициативой по опылителям насекомых в Великобритании.
Соответствующие факты о шмеле:
- В настоящее время в Британии насчитывается 24 вида шмелей, и, хотя некоторые из них все еще широко распространены, многие из них сократились за последние 50 лет из-за утраты мест обитания и деградации. Сокращающиеся группы населения, особенно если они фрагментированы, часто имеют более низкий уровень генетического разнообразия, что увеличивает риск их исчезновения.
- Исследователи собрали образцы ДНК, используя хорошо отработанную технику, которая не наносит вреда пчелам. Эти образцы были «генотипированы» в лаборатории, чтобы выяснить, какие пчелы происходили из одной и той же колонии и насколько генетически разнообразен каждый вид.
- Bombus ruderatus часто называют «шмелем рудерал» или «большой шмель в саду», но его не часто можно встретить в садах, и он предпочитает открытые сельские пейзажи. Этот вид испытал серьезное сокращение в конце 20-го века, но мог восстанавливаться на богатых клевером цветочных полосках, посеянных рядом с полями, как часть схемы агроэкологической среды правительства, в том числе в пределах исследовательского ландшафта в Бакингемшире, Великобритания.
Дополнительная информация
CEH выпустил пресс-релиз для этой истории. Для получения дополнительной информации свяжитесь с Пресс-служба CEH ,
Полный текст статьи: Дрейер, С., Рыжая, Дж. У., Уоррен, И., Бурк, АФГ, Херд, М.С., Джордан, В.К., Самнер, С., Ван, Дж. И Карвелл, С. (2014) Fine-scale пространственная генетическая структура общих и уменьшающихся шмелей через сельскохозяйственный ландшафт. Молекулярная экология. DOI: 10,1111 / mec.12823 (открытый доступ)
Британская инициатива по борьбе с насекомыми
Вы можете следить за последними разработками в исследованиях CEH через щебет и наш RSS лента новостей ,