Genetická modifikace dodala včelám na odolnosti vůči syndromu kolapsu kolonií

TLDR verze: Texaská studie vylepšila odolnost mikrobioty včel vůči roztočům i virům. Zatím nevíme, jak sice metodu škálovat ve velkém, jde však rozhodně o krok správným směrem. Studie tu.

Mája se zvrací

Včely jsou pro většinu lidí známé jenom jako zdroj nepříjemného žihadla a/nebo exportéři medové dobroty! Jasně, většina lidí sice ví, že „včely asi nějak opylují květy“, takže je medializované riziko kolapsů včelích úlů pár let nazpět určitě nepotěšilo – ale na apokalypsu od té doby zjevně nedošlo, med z obchodů taky nevymizel, takže zjevně nebylo zase tak špatně!

Pravda je taková, že byť na dílčí zlepšení došlo, trend kolapsů podle prací spíše pomalu narůstá. Naštěstí právě přišla nová práce z Texasu, která pomocí genového inženýrství vylepšuje šance včel na svou ochranu.

Jak? Překvapivě přes jejich střeva! I Máje totiž mají v zažívání svůj vlastní mikrobiom symbiotických bakterií, které krom zpracování potravy mají vliv i na celkový chod organismu včetně produkce léčiv. U lidí se role mikrobioty teprve v poslední době řeší výrazněji, ale zdá se, že nemenší význam by mohla mít rovněž i dalších živočichů. Po boku těchto pozitivních bacilů mají pak včely i svůj vlastní RNAi mechanismus aktivující imunitní odezvu.

Tato obrana typicky čelí dvěma hrozbám – včelím virózám na jedné straně, a parazitickým roztočům kleštíka zhoubného na straně druhé. Za běžných okolností by se s nimi včelky (plus mínus nějaké ty miliony mrtvých) mohly na úrovni úlů vypořádat samy. Zdá se ale, že relativně častěji jsou včely příliš oslabené dalšími faktory. Napadení úlu tak může skončit celkovým kolapsem celého společenství! Říká se tomu syndrom zhroucení včelstev (colony collapse disorrder, CCD) a děsí to nejenom lidi s gurmánskými preferencemi medvídka Pů.

CCD se vyznačuje tím, že dělnice opouštějí ůl, přestávají spolupracovat a zanechávají královnu bez ochrany. Tahle včelí verze anarchie nemá jediného původce – dokonce jím není ani napadení virózou či roztoči. Pár let nazpět se zdálo, že za CCD může oslabování včel pesticidy s neonikotinoidy, ale ani ty nebyly odhaleny ve všech úlech, které prošly CCD!

Očkování proti kolapsu

Zdá se tak, že svůj příspěvek k riziku kolapsu má více různých faktorů najednou. A i pomoc včelám s tradičnějšími patogeny a parazity může v součtu zmírnit stále spíše pomalu narůstající tempo kolapsů (i když se o nich už tak často nepíše).

S tímto cílem vědátoři z Texasu pod vedením profesorky Nancy Moran vytvořil pomocí genové editace dva odolnější druhy symbiotické bakterie Snodgrassella alvi. Bacily především ve zvýšené míře produkují dsRNA, který jako stimul zvyšuje efektivitu imunitní reakce včely samotné. Jeden modifikovaný druh S. alvi byl takto upraven k podpoření reakce proti virové nákaze, druhý proti parazitické. Vědátoři následně efektivnější bakterie vzali, naočkovali jimi včelky a poté koukali, jak si poletuchy vedou v novém konfliktu se starými patogeny.

Výsledky se lišily, ale v obou případech došlo na 10. den od počátku infekce na měřitelné zlepšení! Zatímco bez úpravy přežívalo virovou nákazu po 10. den jen 25 % včel, v případě vylepšených včel se cifra blížila 40 %. To sice není zásadní rozdíl, úlům to ale v součtu zjevně může pomoct. Výsledky ochrany před roztočily byly mnohem lepší. U neupravené, kontrolní skupiny na 10. den umíralo o fous přes 40 % parazitů.

Vylepšený imunitní systém testované skupiny včel si ale ve stejné době dovedl poradit s víc jak 80 % parazitů! Metodu přitom bude možné ještě časem pilovat, takže není vyloučené, že efektivita vůči virům se po čase zlepší. Po boku téhle srandy bude ještě třeba dořešit i sekundární témata – například zdali nová terapie nějak nezhoršuje zdraví včel a/nebo úlů jako takové. Teprve, pokud se ukáže, že metoda nepřikládá pod požár včelstev další polínka, by mohlo započít její nasazení do praxe.

Bee survival and mite mortality
Leonard et al.

Ještě není vyhráno

Je momentálně, pravda, ještě otázkou, jak by i ono nasazení vypadalo. Představa, že včelaři píchají včeličkám, ehm, včeličky obsahující vylepšené druhy S. alvi, je asi zatím nereálná. Výhodou texaské terapie je, že rozmnožit modifikované S. alvi není složité – horší ale je naočkovat jimi hmyzačky. Sice si lze představit nějakou potenciální metodu masovějšího šíření, třeba snad skrze krmivo, ale tato stránka ještě také není dořešená.

Máme tedy riziko narůstajících kolapsů včelstev za sebou? To zjevně stále ne. Prozatím se však rozhodně zdá, že včelám svitlo světýlko na konci tunelu! Doufejme jenom, že oním světlem není vlak…

Včely obecně jsou pro současnou podobu rostlinného světa (který tvoří i základ světa živočišného) naprosto nezbytné. Jsou opylovači až 75 % rostlin užívaných lidmi, a byť by si v případě jejich zmizení příroda nejspíše postupně našla náhradu, nestalo by se tak ani brzy, ani bezbolestně. Impakt na rostliny nevyužívané lidmi, si pak můžeme jenom domýšlet (nejspíše v nočních můrách).

Některé týmy vědátorů už dokonce napadlo pro jistotu připravovat robotické analogy včel, které by mohly kontinuitu opylování zachovat i do temné budoucnosti bez bzučivek. A ačkoliv jde rozhodně o racionální nápad, stejně se nemůžu zbavit pocitu, že to je tak trochu jako ukazovat své stále ještě žijící babičce její robotickou dvojnici. Ano, může se na tom pracovat – ale na klidu to úplně nepřidá nikomu zúčastněnému.

Včely sice možná pro rostliny vykonávají funkci, kterou by mohl nahradit relativně nenáročný robot – avšak včely jsou „biologickým robotem“, který z lidí nikdo nemusí vyrábět, programovat nebo udržovat. Alespoň tedy, zjevně, ne ve stejném poměru jako u mašinek z kovů a polymerů. Čím více jim tak pomůžeme oddálit či dokonce zvrátit trend kolapsů, tím lépe i pro nás samy. Je ostatně na čase, abychom včelám začali pomalu splácet jejich dosavadní export medové dobroty!

[Ladislav Loukota]

Genetické modifikace jsou jedna z nejlepších technologií s nejhorší pověstí…

Vědátor vzniká v dílně spolku studentů a popularizátorů vědy UP Crowd za podpory MUDRstart, který tvoří přípravné testy pro studenty vysokých škol – podpořte i vy drobákem mojí snahu informovat o vědě věčně & vtipně a přispějte mi v kampani na Patreonu.A sledujte mojí snahu případně i na Facebooku či YouTube!

Diskuze