Ühekülgne toidulaud hakkab kimalaste tervisele nende soolebakterite kaudu
Rapsipõldude ja õunaaedade lähistel elavate kimalaste maos elab märksa vähem puuviljasuhkrust sõltuvaid baktereid. Nende arvukuse vähemine võib muuta muuta aga tolmeldajad omakorda vastuvõtlikumaks haigustekitajatele.
Kui maailmas tervikuna on mesilaste üldarv pidevalt kasvanud, siis Euroopas pole nende arvukus 1990. aastate suurest langusest taastunud. Seejuures on saanud teised tolmeldajad meemesilaste kõrval vähem tähelepanu. "Kimalased võivad inimese vaatenurgast tunduda küll esmapilgul vähem olulised kui nende sugulased meemesilased, kuid neil on biotoobis keskne roll, tolmeldades looduslikult esinevaid ja inimese poolt aretatud või istutatud taimi," märkis Priit Jõers, Tartu Ülikooli biokeemia kaasprofessor ja BiotaTeci teadusjuht.
Teisisõnu ei saaks kimalasteta palju taimeliigid korralikult sigitud, õõnestades sellega ökosüsteemi toimimist tervikuna. "Tänu oma disproportsionaalselt suurele tähtsusele on nad enamikes ökosüsteemides nn tugiliigi rollis. Nende kadumise või arvukuse languse tagajärjed on enamasti antud kooslustele katastroofilised," sõnas kaasprofessor. Kultuurmaastikel jääb vabas looduses elavatest ja toimetavatest kimalastest paiguti juba praegu väheks, vähendades põllul ja aias kasvatatavate kultuuride saagikust.
Seeläbi paljundatakse mõningaid liike, sh karukimalast (Bombus terrestris), nende ridade täiendamiseks tööstuslikult. Hiljuti ilmunud töös uuris Jõers koos TÜ teaduri Indrikis Kramsi ja oma Läti kolleegidega, miks kimalased tehismaastikel kehvemini vastu peavad. Varasemate tööde põhjal kahtlustas töörühm, et oma roll võib olla siinkohal soolestikus elavatel bakteritel. Kui inimeste puhul on muutunud mikrobioomist rääkimine juba moesõnaks, siis teiste liikide puhul on pööratud selle olulisusele vähem tähelepanu.
Mis peab paika inimeste puhul, kehtib aga siinkohal ka tolmeldajate puhul. "Üha enam avastatakse uusi mehhanisme, mis tõestavad mikrobioomi seoseid organismi mitmesuguste funktsioonidega, mida kümme aastat tagasi ei osatud kahtlustadagi. Niipalju kui on teada, on sellised mikrobioomi mõjud üsna universaalsed, mõjutades paljusid erinevaid loomaliike, mitte ainult inimest," selgitas Jõers.
Napi toidulaua mõju
Uuringu raames paigutas töörühm 24 kimalastaru kaheksa õunaaia lähistele, 24 taru kaheksa rapsipõllu äärde ja kuus kimalastaru metsaniitude lähistele. Mõni kuu hiljem järjestasid nad kimalaste maos leidunud DNA. Mikrobioome uurides tuli välja, et metsaniitudel elavate kimalaste soolestikus oli esirinnas bakteriperekond nimega Fructobacillus. Oluliselt vähem oli neid baktereid kimalastes, kes pidid otsima toitu inimese loodud tehismaastikelt, nagu rapsipõlludelt ja õunaaedadest.
Põhjus on lihtne. Kuigi pealtnäha võib tunduda kimalaste toidulaud inimestele üksluise ja ühetaolisena, peitub saatan üksikasjades. Erinevate taimede nektar suhteliselt erineva koostisega, seda eriti neis sisalduvate suhkrute osas. "Metsaniitude taimede kooslus on mitmekesine ja sealt korjatavas nektaris on mitmekesine suhkrute "palett". Rapsi nektaris on näiteks palju glükoosi, mis on küll energiarikas toiduaine, kuid mille üleesindatus teiste suhkrute, nagu fruktoosi, arvelt võib põhjustada teatud bakteritele probleeme," märkis Jõers.
Siin tulevadki mängu Fructobacillus perekonna esindajad. Ainevahetuse eripärade tõttu peavad nad glükoosi tarbimiseks kasutama teatuid ühendeid, millede hulgas on üheks tähtsamaks fruktoos. Kui fruktoosi osakaal on nektaris väike, jääb seega perekonda kuuluvate bakterite arvukus seedekulglas väiksemapoolseks.
Perekonda kuuluvate bakterite nappus võib hakata ka kimalaste tervisele. "Tänu nende bakterite erilisele ainevahetusele on nad võimelised töötlema ümber teatud orgaanilisi happeid antioksüdantideks, mis muudavad energia konversiooni käigus tekkivaid toksilisi vabu hapniku radikaale vähem ohtlikeks ühenditeks. Lisaks sellele toodavad nad antibakteriaalseid ühendeid, mis takistavad teiste, patogeensete bakterite kasvu," viitas Priit Jõers.
Viimaks töötlevad perekonna Fructobacillus liikmed ümber ka mõningaid õietolmu lagundamisel tekkivaid mürgiseid ühendeid. "Kõik see omab kumulatiivset positiivset mõju kimalaste tervisele, mistõttu Fructobacillus perekonna esindajate domineerimine aitab kimalastel ja ka teistel putukatel, nt meemesilastel omada paremat vastupanuvõimet haigustekitajatele," lisas kaasprofessor.
Loodus töötab tasuta
Töö põhjal pole võimalik öelda, kui palju fruktoosirikast nektarit ja looduslikke maastikke kasulike bakterite õilmitsemiseks tarvis läheb. "Kui me aga ei taga looduslikult mitmekesiste biotoopide säilimist, oleme ühel hetkel olukorras, kus metsad omandavad kiiresti hoopis teistsuguse ilme. Näiteks sõltub nii pohlade kui ka mustikate sigimine suurel määral kimalastest. Kujutame nüüd ette augustikuist männimetsa ilma ühegi marjata," tõi Priit Jõers näite.
Ühtlasi rõhutas ta, et pikas plaanis tuleb maksta loodusele selle pakutavate teenuste eest vähem kui inimtööjõule. "Mitmekesise ja liigirikka loodusmaastike süsteemi hävimisel peame ise hakkama tolmeldajaid n-ö toetama ning selle tegevuse efektiivsus ja ka võimalikkus on hetkel täiesti teadmata. Isegi siis, kui see peaks ka võimalikuks osutuma, on loodusel omatahtsi toimetada laskmine kindlasti kaugelt kõige odavam lahendus," leidis kaasprofessor.
Uurimus ilmus ajakirjas Insects.