Populacija jedne vrste pčela porasla zbog intenzivnog uzgoja tikvi

Nova studija, pod vodstvom sveučilišta Penn State otkrila je da se pčela tikvarica (Eucera pruinosa) razvila kao odgovor na intenzivan uzgoj tikava iz roda Cucurbita. Istraživanje, objavljeno u časopisu Proceedings of the National Academy of Sciences, prvo je koje je  pokazalo da poljoprivreda djeluje kao evolucijski faktor na divlje oprašivače.

"Kada razmišljamo o insektima koji imaju koristi od intenzivne poljoprivrede, obično pomislimo na štetnike poput određenih vrsta moljaca, muha i kornjaša", rekla je profesorica entomologije na Penn Stateu, Margarita López-Uribe. 

Istaknula da je ovo prvo istraživanje koje identificira adaptivne procese oprašivača kao odgovor na ljudsku poljoprivrednu praksu. Kako kaže, pokazuje da je ona u Sjevernoj Americi imala dubok utjecaj na evolucijsku povijest insekta koji je ključni oprašivač tikava.

"Međutim, utjecaj intenzivne poljoprivrede na evoluciju korisnih oprašivača slabo je shvaćen. Otkrili smo da je omogućila povećanje populacije ove pčele, a to bi mogao biti slučaj i s drugim oprašivačima“, navodi.

Sam Scheiner, direktor programa Nacionalne znanstvene zaklade SAD-a, koja je djelomično financirala ovo istraživanje, objasnio je da je oprašivanje ključan proces koji utječe na većinu hrane koju konzumiramo. 

"Ovo istraživanje naglašava kako domestikacija biljaka može imati važne neizravne učinke na organizme koji oprašuju te biljke", rekao je Scheiner. Naglasio je važnost razumijevanja kako ljudske aktivnosti, poput poljoprivrede i urbanizacije, utječu i nastavljaju utjecati na oprašivače, što je ključno za prehrambenu sigurnost. 

Širenje diljem Sjeverne Amerike

U prošlosti je divlja tikva Cucurbita foetidissima, veličine bejzbolske lopte, koja je rasla u pustinjskim područjima Meksika i jugozapadnog SAD-a, bila glavni izvor peludi za pčelu tikvaricu. Tikva je, uz kukuruz i grah, bila jedna od "tri sestre" - ključnih kultura autohtonih naroda Amerike. Prije otprilike 5.000 godina, domoroci su započeli domestikaciju vrste C. pepo, srodnika C. foetidissima.

Široko rasprostranjen uzgoj kultura – koje su uključivale bundeve, tikve i tikvice – započeo je kasnije, prije oko 3.000 godina, a u Sjevernoj se Americi intenzivirao prije otprilike 1.000 godina uvođenjem kukuruza.

"Sadeći tikve diljem Sjeverne Amerike, ljudi su stvorili stanište za pčelu tikvaricu, što je omogućilo eksploziju njezine populacije. Danas se ona nalazi širom SAD-a i jugoistočne Kanade – daleko izvan područja njezinog prvotnog izvora hrane", rekla je López-Uribe. 

Prijelaz na poljoprivredna staništa

Kako bi istražili evoluciju ove pčele, znanstveni tim sekvencirao je njezin genom, analizirao genetsku strukturu i tragao za znakovima prilagodbe. Smanjena genetska raznolikost, prema López-Uribe, može ukazivati na takozvane "selektivne proboje" - proces kojim korisne mutacije postaju dominantne. Tim je također razvio algoritam za procjenu migracija i veličine populacija.

Otkrili su da je prijelaz s divljih biljaka na poljoprivredna staništa povezan sa smanjenjem genetske raznolikosti u dijelovima genoma. "Gotovo 20% genoma pčele povezano je s ovim probojima", objašnjava López-Uribe.

Posebno su bili povezani proboji u genima povezanim s kemosenzacijom – odnosno prevođenjem kemijskih signala iz okoliša u neurološke koje organizam može interpretirati. U ovom slučaju, kemosenzacija se odnosi na njezinu sposobnost interpretacije mirisnih spojeva koje proizvode cvjetovi.

"Domestificirane biljke roda Cucurbita proizvode cvjetne mješavine koje su jednostavnije od onih divljih biljaka roda Cucurbita. Vjerojatno je da se E. pruinosa prilagodila novom senzornom okolišu u poljoprivrednim staništima, što joj je omogućilo širenje svog područja i značajan porast broja populacije", zaključuje.