Nosema ceranae czyli jak o tym, jak choroba czasem może być dobrodziejstwem

Zjawiska w przyrodzie są najczęściej bardzo złożone: wiele czynników wpływa na jeden efekt i jeden czynnik wpływa na wiele efektów. Z problemem tym od dawna boryka się ekologia (stąd w języku tej dyscypliny swoisty relatywizm i odwoływanie się do kontekstu), a od niedawna także i biologia molekularna. Zauważono bowiem, że wiele elementów oddziałuje na siebie jednocześnie. W badaniach zazwyczaj upraszcza się zadanie i analizuje zazwyczaj jeden (kilka) czynników, zaznaczając, że zjawisko tłumaczone jest danym oddziaływaniem w iluś tam procentach. Ale już w komentarzach, zwłaszcza tym popularnych, upraszcza się przekaz i można odnieść wrażenie, że jeden czynnik decyduje o danym zjawisku. Tyle tytułem wstępu.

Pszczoły są ważne jako zapylacze. W ostatnich latach obserwuje się dużą śmiertelność pszczoły miodnej co budzi uzasadnione obawy (70 % roślin, które zjadamy jest owadopylna). Wiele różnych zespołów badawczych poszukuje przyczyn ginięcia pszczół (chodzi o pszczołę miodną). Ale w domyśle martwimy się i o inne zapylacze dziko żyjące. Zespoły badawcze podają różne przyczyny, ale to nie znaczy, że naukowcy się różnią. Nie ma sprzeczności między tymi badaniami, bo dotyczą różnych aspektów. I warroza, i neonikotyniany i być może jeszcze inne czynniki. Działają one synergistycznie (czasem antagonistycznie).

Jeśli dobrze pamiętam (ale mogę się mylić) to hiszpański lub brytyjski zespół badawczy odkrył czynnik odpowiedzialny za masowe ginięcie pszczoły miodnej (oczywiście nie znaczy że neonikotyniany nie są odpowiedzialne za śmiertelność pszczół). Jest nim pasożytniczy jednokomórkowiec Nosema ceranae. Żyje w przewodzie pokarmowym pszczół. Wywołuje chorobę zwaną jako nosemoza. Choroba ta jest zakaźna i dlatego szybko się rozprzestrzenia. Pasożyt został po raz pierwszy opisany w 1996 r., a w roku 2004 w Hiszpanii został uznany za chorobotwórczy. Powiązano go z czynnikiem wywołującym masowe ginięcie pszczół, ostatnio opisywane za oceanem. Pszczoły mogą umierać (bo dawnym zwyczajem o pszczołach mówi się, że umierają, w przeciwieństwie do innych zwierząt, które zdychają) już po ośmiu dniach po zarażeniu (kontakcie z tym jednokomórkowym pasożytem).

Nosemoza jako choroba pszczół znana jest od dawna, gdyż wywołuje je innym jednokomórkowiec Nosema apis. Ale Nosema ceranae powoduje szybszą śmierć i jest bardziej zjadliwym pasożytem. Krewniak, bo ten sam rodzaj, ale bardziej dla pszczoły niebezpieczny. Choroba jest najgroźniejsza dla robotnic i trutni. Po opuszczeniu kolonii chore pszczoły nie powracają do ula i umierają w znacznej odległości od niego. Pszczelarze więc obserwują znikanie całych rojów, jakby pszczoły poleciały na łąkę i nie potrafiły odnaleźć drogi powrotnej. Nosema ceranae występujący powszechnie w basenie Morza Śródziemnego ale zagraża już pszczołom w północnej Europy. Przyczyniają się do tego sprzyjające warunki klimatyczne (jeszcze jeden negatywny skutek zmian klimatu, a w zasadzie ocieplenia). Jego zjadliwość i pochodzenie wskazuje, że zupełnie niedawno zaatakował pszczołę miodną. Najpewniej pochodzi od innego gatunku owadów i na pszczołę przerzucił się w ostatnich latach.

Nosema apis należy do sporowców (mikrosporidia), pasożytujących w jelicie cienkim pszczół. Występuje przede wszystkim na obszarach intensywnej hodowli pszczół. Zarażenie tym pasożytem następuje po zjedzeniu spor przez pszczołę. W świetle jelita cienkiego następuje uwolnienie amebuli (formy inwazyjnej) z cysty, a następnie atak na komórki nabłonka jelita. Nowe cysty, po procesie rozmnażania (a w zasadzie pomnażania) wydostają się na zewnątrz wraz z kałem. Nosemoza uwidacznia się zwykle wiosną, sprzyja jej podniesienie temperatury w ulu oraz niedobór białka. Rozprzestrzenia się drogą pokarmową i ma najczęściej przebieg utajony. Może też przebiegać z objawami biegunki, zaparcia lub napuchnięcia odwłoka (a co, pszczoły też mają takie problemy), co może prowadzić do masowego umierania pszczół (wtedy zazwyczaj prowadzi to do śmierci całej rodziny).

Mikrosporidia jak się okazało dość często towarzyszą owadom. Występują także u inwazyjnej biedronki azjatyckiej. Naukowcy z Niemiec odkryli, że hemolimfa biedronki azjatyckiej jest toksyczna dla innych biedronek. A sprawcą jest swoista broń biologiczna, bowiem w hemolimfie stwierdzono pasożytnicze mikrosporydia (występują w jajach i larwach biedronek azjatyckich, ale dla swoich gospodarzy są niegroźne). Inne biedronki nie są jednak na te mikrosporidia uodpornione i zjadając jaja biedronek ninja po prostu giną. Kontakt z nowym patogenem jest śmiertelny, tak jak w przypadku pszczoły miodnej i Nosema ceranae. Tak oto sami korzystaliśmy z biedronek jako broni biologicznej przeciwko mszycom a okazuje się, że i biedronki stosują swoją własną broń biologiczną przeciw konkurentom pokarmowym. Ciekawe jest tylko czy biedronki azjatyckie swoją broń biologiczną przywiozły ze swojej azjatyckiej ojczyzny czy też zdobyły gdzież w trakcie przemieszczeń po całym świecie. To drugie tłumaczyłoby fakt przybycia ninja do Polski z zachodu a nie z Ukrainy czy Białorusi, gdzie miałyby krótszą drogę (ale może były bez broni biologicznej).

Tak więc te same organizmy są bardzo chorobotwórcze, mniej chorobotwórcze lub wręcz korzystne. Taka to dziwna jest przyroda. Mikrosporydia to grupa eukariotów o niejasnej pozycji filogenetycznej. Są wyspecjalizowanymi organizmami jednokomórkowymi. Nie mają mitochondriów i peroksysomów, ich rRNA ma pewne cechy prokariotyczne (dlatego stanowią trudność dla systematyków i taksonomów) a ich genomy są najmniejsze spośród wszystkich eukariontów i wielkością odpowiadają genomom bakterii (bakterie to prokarionty). Mniejsza o te zawiłości niezwykle ciekawe dla biologa, ważne że mikrosporidia są obligatoryjnymi wewnątrzkomórkowymi pasożytami innych eukariontów. Infekują żywiciela wbijając w niego specjalną rurkę, przez którą dostają się do wnętrza komórki. Są częstymi pasożytami owadów.

To, co obserwują ekolodzy w ekosystem to to, że długotrwałe oddziaływanie powoduje eliminowanie zjadliwości pasożyta. Właśnie dlatego nowe transfery i nowe kontakty pasożyt-żywiciel zaczynają się bardzo zjadliwie i dramatycznie. Im starsze ekosystemy, tym więcej związków typy mutualizm czy symbioza, mniej zjadliwych pasożytów. Z czasem (w ewolucyjnym kontekście) nawet pasożyty tracą swoją zjadliwość. To naturalne, bowiem te, które nie tracą zjadliwości po prostu giną… śmierć żywiciela jest śmiercią i dla nich. A zawsze się znajdzie jakiś żywiciel wolny od pasożyta, który odbuduje populację. Ale już bez tego pasożyta.

W przyrodzie nie opłaca się być zbyt pazernym i zbyt mocno eksploatować żywicielską populację.

Może z tego wysnuć analogię, że w miarę dogrywania się układu więcej jest miłości i współpracy niż zjadliwej wrogości. Nawet jeśli na początku było mocno krwawo.