211service.com
Er en virus bag bieplagen?
Forskere har identificeret en sandsynlig synder, der ligger til grund for den massive og mystiske pest, der har dræbt titusinder af bier i USA i løbet af det seneste år. Ved at sekventere DNA'et fra hver mikrobe, der bor i bierne, har forskere fundet en ny virus, der er stærkt forbundet med inficerede bistader. Resultaterne kan hjælpe biavlere med at beskytte deres kolonier. Forskningen foreslår også en effektiv ny metode til at identificere smitsomme patogener, det være sig fra bier eller mennesker.
Redder bier: Parasitmider (vist ovenfor knyttet til en arbejderhonningbi) kan svække biers immunsystem og efterlade dem sårbare over for infektion med en nyligt identificeret virus, der er forbundet med kolonikollapsforstyrrelser.
Efter at have indsamlet honningbier fra sunde og syge kolonier, gennemsøgte forskere deres DNA for at forsøge at finde synderen bag den mystiske forsvinden af titusinder af bier i det seneste år.
Dette er et meget væsentligt fund, siger Dewey Caron , en entomolog ved University of Delaware i Maryland, som ikke var involveret i undersøgelsen. Det er endnu ikke en rygende pistol, men det hjælper virkelig med at indsnævre søgningen.
I løbet af det seneste år er titusinder af bier på mystisk vis forsvundet fra deres bistader, hvilket svarer til et tab på 50 til 90 procent af amerikanske kolonier. Mens honningbipopulationer har haft adskillige store hits til deres antal i løbet af det sidste århundrede, er denne særlige pest enestående ved, at voksne bier ser ud til at forsvinde fra deres bistader uden et spor. Fordi honningbier bestøver hundredvis af arter af frugter, grøntsager og nødder – kommercielle biavlere laster deres bistader over hele landet i blomstringssæsonen for at bestøve afgrøder – er dette tab et stort landbrugsproblem.
Forskere har kæmpet for at finde en kilde til problemet – kendt som kolonikollapsforstyrrelse – lige siden det første tilfælde blev rapporteret i 2006. En lang række muligheder er blevet foreslået: genetisk modificerede afgrøder, pesticider, parasitter, stress, mobiltelefoner og endda himmelsk indgriben i form af en honningbi-henrykkelse. Men videnskabsmænd siger nu, at de nærmer sig roden til problemet.
Ved hjælp af nye, hurtige gensekventeringsmetoder analyserede forskere fra Columbia University, Pennsylvania State University og US Department of Agriculture (USDA) DNA fra både sunde og inficerede bikolonier sammen med de vira, bakterier og svampe, der koloniserer dem – en tilgang kendt som metagenomics. (Se Sequencing in a Flash og vores mikrobielle menageri.) Efter at have fratrukket bi-DNA-sekvenser – identificeret ved hjælp af den nyligt frigivne honningbiens genom – Forskere stod tilbage med mikrobielt DNA. De fandt ud af, at en bestemt virus, kendt som israelsk akut lammelsesvirus af bier, kun blev fundet i kolonier, der led betydelige tab. I en opfølgende undersøgelse af 51 bikolonier fra hele landet – 30 syge kolonier og 21 raske – havde alle på nær én koloni inficeret med israelsk akut lammelsesvirus også kolonikollapsforstyrrelser. Med andre ord kunne virussen forudsige kollaps 96 procent af tiden. Det fund offentliggøres i dag online i tidsskriftet Videnskab .
Selvom resultaterne er spændende, advarer forskerne om, at det er for tidligt at sige, om virussen virkelig udløser lidelsen. Vi har stadig en hel del forskning at lave for at finde ud af, hvorfor honningbier dør i USA, siger Jeffery Pettis , en entomolog ved USDA, i Beltsville, MD, som var involveret i forskningen.
Obduktioner udført kort efter de første rapporter om problemet afslørede, at bier fra kollapsede kolonier havde tegn på flere infektioner, hvilket tyder på, at virussen kan virke i forbindelse med andre stressfaktorer, såsom parasitmider. Mider er en vigtig kilde til bidødelighed, siger Diana Cox-Foster , en entomolog ved Pennsylvania State University, der ledede det nye studie og tidligere har vist, at parasitterne kan immunundertrykke bier. Det kan svække bien og forårsage amplifikation af andre patogener eller virussen. For at bestemme præcist, hvordan disse forskellige faktorer interagerer, planlægger Cox-Foster og hendes samarbejdspartnere nu kontrollerede undersøgelser, hvor de vil udsætte bier for både virussen og en række andre stressfaktorer, såsom mider og pesticider.
Virussen, der først blev identificeret i Israel i 2004, er fra en dårligt undersøgt klasse af insektinficerende vira. Mens det er blevet opdaget i bikolonier i Israel og Australien, har disse lande ikke rapporteret det samme sæt symptomer forbundet med kolonikollapsforstyrrelser i USA. Forskere mener, at virussen kan have muteret efter at være kommet ind i landet. Vi ved fra andre vira som West Nile, at meget små genetiske ændringer kan gøre en godartet virus til virulente, siger Edward Holmes , en biolog ved Penn State, som også var involveret i undersøgelsen. Det er meget muligt, at meget små genetiske ændringer, som vi endnu ikke har karakteriseret, kan få virussen til at opføre sig anderledes i Israel, Australien og USA.
Forskerne siger, at deres resultater også leder dem til et potentielt indgangspunkt for virussen. Alle syge bistader, der blev testet, var enten importeret fra Australien eller havde været i kontakt med australske bier, og de tidligste tegn på kolonisammenbrud blev set i 2004, det første år, hvor honningbier blev importeret fra Australien. Dette er en rigtig advarsel, siger Caron. Jeg tror, det fortæller os, at vi skal se længere på import af lager. Efterhånden som efterspørgslen efter honningbibestøvede afgrøder, især mandler, er vokset, er behovet for bier også vokset, hvilket resulterer i et løft i importen til USA. Ifølge USDA's Pettis er forskere i forhandlinger med afdelingens dyre- og plantesundhedsinspektionstjeneste og med australske myndigheder for at afgøre, om import fra Australien skal forbydes eller udsættes for mere intensiv screening.
Hvis virussen viser sig at være den primære udløser af kolonikollaps, siger videnskabsmænd, at den bedste forebyggende foranstaltning på kort sigt er at holde bistader sunde. Mens biavlere medicinerer bier for mide- og bakterieinfektioner, har vi ikke behandlinger for virusinfektioner, siger Cox-Foster. Hvis du har kolonier, der er døde, skal du ikke genbruge udstyret. Hold bierne så sunde som muligt. Hold dem godt fodret, og minimer stress. Og hold andre patogener nede - især mider. Biavlere kan også bestråle inficeret udstyr.
På lang sigt kan forskere muligvis opdrætte bier, der er resistente over for virussen. Den israelske forsker, der oprindeligt identificerede virussen, fandt også ud af, at nogle bier så ud til at være immune: disse bier viste sig at have et lille stykke af det virale DNA integreret i deres genom. Det svarer til en naturligt forekommende resistent bi, siger W. Ian Lipkin fra Columbia University i New York, der ledede metagenomics-armen i det aktuelle studie. Forskere har allerede opdrættet bier mere modstandsdygtige over for mider og andre faktorer.
Den nye undersøgelse var Lipkins første indtog i insektverdenen. En epidemiolog, der hjalp med at afsløre patogenet bag West Nile virus, Lipkin blev rekrutteret af Cox-Foster til at hjælpe med at finde kilden til den mystiske bisygdom, efter at han holdt et foredrag om sin tilgang sidste år. Han siger, at de metagenomiske metoder, han og hans kolleger brugte, lagde en køreplan for energisk at undersøge udbrud af infektionssygdomme. Tidligere ville forskere, der undersøgte et udbrud af infektionssygdomme, nærme sig problemet med en bestemt synder i tankerne og derefter møjsommeligt forsøge at vokse og karakterisere mikroberne. Med denne tilgang kan vi undersøge alt, hvad der kan være forbundet med en given sygdom, siger Lipkin. I tilfælde af en virus som SARS, siger han, i stedet for at bruge måneder på at finde måder at dyrke virussen på, kunne vi få resultater på så lidt som en uge.