Οι μέλισσες προσφέρουν αμέτρητα οφέλη στην ανθρωπότητα, όπως υπηρεσίες επικονίασης, παραγωγή μελιού, ασφάλεια τροφίμων και επικονίαση καλλιεργειών, καλλιτεχνική έμπνευση, ακόμη και ευκαιρίες… σταδιοδρομίας.
Τι θα γινόταν όμως αν οι μέλισσες μπορούσαν επίσης να παρέχουν πληροφορίες για την υγεία του ανθρώπου και της πόλης; Μια νέα μελέτη που δημοσιεύεται στο «Environmental Microbiome» δείχνει πώς οι κυψέλες μελισσών αποκαλύπτουν πληροφορίες για την ανθρώπινη υγεία, τους παθογόνους μικροοργανισμούς, τη ζωή των φυτών και το περιβάλλον διαφόρων πόλεων.
Οι πόλεις μας
Τα Ηνωμένα Εθνη προβλέπουν ότι σχεδόν το 70% του ανθρώπινου πληθυσμού θα κατοικεί σε πόλεις μέχρι το 2050, ωστόσο τα μικροβιακά τοπία αυτών των περιβαλλόντων παραμένουν ελάχιστα κατανοητά.
Ενώ οι πόλεις σχεδιάζονται και κατασκευάζονται με γνώμονα τον άνθρωπο, λειτουργούν επίσης ως πολύπλοκα, προσαρμοστικά οικοσυστήματα που φιλοξενούν μια ποικιλία άλλων ζωντανών οργανισμών.
Διαβάστε επίσης: Τα «γλυκά» οφέλη του μελιού
Είναι σπουδαίο να μπορούμε να χαρακτηρίσουμε το μικροβιόγραμμα των πόλεων στις οποίες ζούμε. Η ανθρώπινη υγεία και ευημερία στις αστικές περιοχές μπορεί να επηρεαστεί από τις αλληλεπιδράσεις μας με τα πολλά αόρατα πράγματα με τα οποία μοιραζόμαστε τις πόλεις μας.
Επομένως, είναι σημαντικό να κατανοήσουμε ποια βιοτικά (ζωντανοί οργανισμοί, όπως φυτά, ζώα και βακτήρια) και αβιοτικά (μη ζωντανά συστατικά, όπως το έδαφος, το νερό και η ατμόσφαιρα) μέρη συνθέτουν τις πόλεις μας. Ωστόσο, για να συλλέξουμε τέτοια δείγματα από όλη την πόλη, χρειαζόμαστε πολλούς εθελοντές, χρόνο και εντατική εργασία.
Οι κυψέλες μελισσών που συντηρούνται από αστικούς μελισσοκόμους θα μπορούσαν να παρέχουν έναν νέο, πιο αποτελεσματικό τρόπο για τη δειγματοληψία του αστικού μικροβιώματος – μια συλλογή των τοπικών μικροβίων, όπως βακτήρια, μύκητες, ιοί, και των γονιδίων τους.
Οι μέλισσες ως συνεργάτες
Το 2010, οι μέλισσες στο Red Hook του Μπρούκλιν έκαναν επιδρομή σε ένα κοντινό εργοστάσιο κερασιών, παράγοντας κατακόκκινο σιρόπι, το οποίο συγκέντρωσε μεγάλο ενδιαφέρον στον Τύπο.
Αυτό ενέπνευσε τους επιστήμονες να ξεκινήσουν μια πιλοτική μελέτη για να εξετάσουν ποιες άλλες ουσίες έφερναν οι μέλισσες της Νέας Υόρκης στις κυψέλες τους. Σκέφτηκαν οι ερευνητές ότι αυτός θα μπορούσε να είναι ένας ευκολότερος τρόπος δειγματοληψίας μικροβίων από το να ψάχνουν για οργανισμούς σε κολόνες του μετρό, πεζοδρόμια και άλλα παρόμοια.
Οι μέλισσες ζουν συχνά σε κυψέλες των 60.000-80.000 μονάδων.
Οταν μια μέλισσα φτάσει σε μια ορισμένη ηλικία στην κυψέλη (περίπου 21 ημέρες), γίνεται τροφοσυλλέκτης. Οι συλλέκτριες εγκαταλείπουν την κυψέλη αναζητώντας νέκταρ, γύρη και άλλους πόρους.
Οι ερευνητές επιστράτευσαν τη βοήθεια των μελισσών ως συλλεκτών δεδομένων σε πέντε πόλεις: Νέα Υόρκη στις Ηνωμένες Πολιτείες, Τόκιο στην Ιαπωνία, Βενετία στην Ιταλία, Μελβούρνη και Σίδνεϊ στην Αυστραλία.
Ανέλυσαν το DNA σε υπολείμματα από κυψέλες μελισσών σε ταράτσες και αυλές και διαπίστωσαν ότι κάθε τοποθεσία είχε μια μοναδική γενετική σφραγίδα. Ορισμένα δείγματα περιείχαν ακόμη και ένα παθογόνο που είναι γνωστό ότι προκαλεί ασθένειες στον άνθρωπο.
Στις αστικές περιοχές, οι συλλέκτριες μέλισσες συνήθως ταξιδεύουν περίπου 1,5 χιλιόμετρο από την κυψέλη για να επισκεφθούν λουλούδια.
Κατά τη διάρκεια αυτών των πτήσεων μπορούν να αλληλεπιδράσουν με πολλά βιοτικά και αβιοτικά συστατικά του περιβάλλοντος, μεταφέροντας ίχνη αυτών των αλληλεπιδράσεων πίσω στην κυψέλη.
Σε κάθε πόλη η ομάδα πήρε δείγματα από ένα ή περισσότερα από τα ακόλουθα: υλικά κυψέλης, συμπεριλαμβανομένου του μελιού, σώματα μελισσών, υπολείμματα κυψέλης (συσσώρευση υλικών κάτω ή στον πυθμένα της κυψέλης) και επιχρίσματα της ίδιας της κυψέλης.
Σκεφτείτε τις μέλισσες σαν ένα φτερό ξεσκονίσματος
Μέσω της καθημερινής τους αναζήτησης τροφής οι μέλισσες παίρνουν δείγματα από το έδαφος, το νερό, τον αέρα και όλα τα ενδιάμεσα. Μπορείτε να τις θεωρήσετε ως μικρά ιπτάμενα ξεσκονόπανα.
Οι μέλισσες καλύπτονται από μικρές τρίχες που συλλέγουν τη γύρη, αλλά αυτές οι τρίχες συλλαμβάνουν επίσης σωματίδια που υπάρχουν στις αστικές περιοχές, όπως ρύπους, τρίχωμα από ζώα και έντομα κ.λπ. Και μετά πηγαίνουν στο σπίτι τους και ξεσκονίζονται, ώστε να είναι όμορφες και καθαρές.
Ενώ η γύρη που συνέλεξαν αξιοποιείται, όλα τα υπόλοιπα καταλήγουν σε ένα σωρό από σκουπίδια κάτω από την κυψέλη. Η δειγματοληψία των «σκουπιδιών» που δημιουργούν οι μέλισσες σε αστικές περιοχές είναι ένας πραγματικά ενδιαφέρων τρόπος για να πραγματοποιήσουμε δειγματοληψία στο περιβάλλον.
Η «γενετική σφραγίδα» μιας πόλης
Οι ερευνητές βρήκαν κάποια απροσδόκητα υλικά στις κυψέλες, μαζί με λιγότερο εκπληκτικά αποτελέσματα. Τα υλικά των κυψελών έδειξαν φυτικό DNA που διέφερε μεταξύ των πόλεων. Στη Μελβούρνη, στο δείγμα κυριαρχούσε ο ευκάλυπτος, ενώ τα δείγματα από το Τόκιο περιείχαν φυτικό DNA από λωτό και άγρια σόγια.
Στα δείγματα από τη Βενετία κυριαρχούσαν μύκητες που σχετίζονται με τη σήψη του ξύλου και DNA από χουρμαδιά. Τα δείγματα περιείχαν επίσης μικροοργανισμούς που σχετίζονται με τις μέλισσες, υποδεικνύοντας τόσο υγιείς κυψέλες όσο και κυψέλες με παθογόνους οργανισμούς ή παράσιτα, όπως το Varroa destructor.
Οι πιο εκπληκτικές ανακαλύψεις περιλάμβαναν γενετικά δεδομένα στο δείγμα του Σίδνεϊ από ένα βακτηριακό είδος που αποικοδομεί το καουτσούκ, το Gordonia polyisoprenivorans. Σε δείγματα βρέθηκε επίσης DNA από ένα παθογόνο που εξαπλώνεται στον άνθρωπο μέσω ψύλλων γάτας και ονομάζεται Rickettsia felis, το οποίο εμφανίστηκε σε κυψέλες του Τόκιο με την πάροδο του χρόνου.
Πώς ερμηνεύουμε αυτά τα αποτελέσματα;
Η κοινότητα των μικροβίων σε μια περιοχή εξαρτάται από πολλά πράγματα, όπως το τοπίο και ο βαθμός ανάπτυξης. Η αστικοποίηση αντιπροσωπεύει μια από τις πιο μετασχηματιστικές διαδικασίες τοπίου σε ολόκληρο τον κόσμο.
Η κατανόηση του τρόπου με τον οποίο το μικροβιακό τοπίο μεταβάλλεται από την αστικοποίηση είναι σημαντική για όλα τα πλάσματα – και για την ανθρώπινη υγεία.
Η μελέτη προσφέρει μια νέα και ενδιαφέρουσα χρήση των κυψελών στις πόλεις – τη δυνατότητα παρακολούθησης της ανθρώπινης υγείας και της αστικής ρύπανσης. Ωστόσο, υπήρχαν ορισμένοι περιορισμοί στην εργασία.
Οι διαφορές στο μικροβίωμα μεταξύ των πόλεων βασίστηκαν σε μικρά μεγέθη δείγματος – μια κυψέλη στη Βενετία, τρεις στη Νέα Υόρκη, δύο στη Μελβούρνη, δύο στο Σίδνεϊ και δώδεκα στο Τόκιο.
Λόγω αυτών των περιορισμών, οι διαφορές μεταξύ των πόλεων θα μπορούσαν ενδεχομένως να αποδοθούν σε διαφορές στις κυψέλες και στη γενετική τους.
Μελλοντικές εργασίες με τη χρήση μακροχρόνιων μελετών με περισσότερες κυψέλες θα βοηθήσουν να αποκαλυφθεί αν οι μοναδικές γενετικές υπογραφές οφείλονται σε διαφορές μεταξύ πόλεων ή μεταξύ κυψελών ή ακόμη και σε χρονικές περιόδους.
Οι συγγραφείς πρότειναν ότι τα υπολείμματα κυψελών μελισσών θα μπορούσαν να παρέχουν ένα στιγμιότυπο του μικροβιακού τοπίου των πόλεων.
Στο μέλλον, υποστηρίζουν, τέτοιες μέθοδοι θα μπορούσαν να βοηθήσουν ακόμη και στην παρακολούθηση της ανθεκτικότητας στα αντιβιοτικά και της εξάπλωσης των ιογενών ασθενειών, αλλά θα χρειαστούν πολύ περισσότερες δειγματοληψίες και επικύρωση για την επίτευξη αυτών των στόχων.
Αν και μένει να δούμε αν οι μέλισσες θα βοηθήσουν μια μέρα τους επιστήμονες να ανιχνεύσουν ασθένειες, η μελέτη κατέδειξε την τεράστια υπόσχεση των εντόμων ως μικρών επιστημονικών δειγματοληπτών.
