Варроатоз пчел

Паразитический клещ Varroa destructor на теле медоносной пчелы (Apis millifera).

На фотографии, сделанной при помощи электронного микроскопа, изображен опасный паразитический клещ Varroa destructor на теле медоносной пчелы (Apis millifera). Этот клещ является основной причиной гибели пчелиных семей во всем мире, так как вызывает заболевание под названием варроатоз. Клещи прикрепляются между сегментами брюшка взрослых пчел и затем проникают в межсегментные оболочки, иногда клещей можно увидеть между головой и грудью.

Два клеща Varroa destructor на брюшке медоносной пчелы. Число клещей на теле пчелы может доходить до 5–6 особей. Фото с сайта beesciencenews.com

Впервые клеща варроа обнаружил на острове Ява в 1904 году нидерландский зоолог, специалист по клещам Антон Корнелий Аудеманс — клещ был на китайской восковой пчеле (A. cerana). На медоносной пчеле клеща впервые нашли в Китае в 1958 году, а на территории Европы паразит распространился во второй половине XX века. На медоносных пчелах паразитируют несколько видов варроа, но наибольший урон пчеловодству наносит V. destructor.

Жизненный цикл клеща включает в себя два основных этапа: репродуктивную фазу и фазу расселения. Самка клеща благодаря улавливанию кайромонов подбирает наиболее подходящие для себя ячейки с расплодом пчел непосредственно перед их запечатыванием. И затаивается на дне среди пищи, заготовленной для личинки — возможно, таким образом клещ маскируется от рабочих пчел, которые могут его заметить во время гигиенических процедур. Кайромоны — это вещества, присутствующие на поверхности личинок рабочих пчел и трутней. К ним относят метиловые эфиры жирных кислот. Внутри пчелиной семьи кайромоны выполняют роль феромонов, в том числе регулируя взаимоотношения между расплодом и пчелами-кормилицами.

Самки клеща предпочитают трутневый расплод расплоду рабочих пчел. После запечатывания ячейки самка покоится на ее дне и питается личинкой, а через 2–3 дня откладывает первое яйцо. Из этого неоплодотворенного яйца развивается самец с гаплоидным набором хромосом — такой тип партеногенеза называется арренотокия.

Позднее самка откладывает 4–5 оплодотворенных яиц в ячейке для выведения рабочих пчел или 6–7 в трутневой ячейке с интервалом приблизительно 24–36 часов. Из этих яиц развиваются самки с диплоидным набором хромосом. Клещи проходят стадии прото- и дейтонимфы, после чего становятся половозрелыми. Всё это время они питаются жировыми тканями пчелиных куколок. Взрослая самка варроа хелицерами прокалывает кутикулу куколки, обеспечивая доступ к пище нимфам с мягкими хелицерами (а у самцов хелицеры приспособлены только для переноса спермы).

Набор клещей разных возрастов, которых можно обнаружить в ячейке расплода рабочей пчелы примерно через 11 дней после ее запечатывания. В верхнем ряду (слева направо): протонимфа, дейтонимфа, дейтохризалида (неподвижная стадия дейтонимфы). В нижнем ряду (слева направо): только что перелинявшая молодая самка, взрослая материнская особь, взрослый самец. Фото из статьи P. Rosenkranz, P. Aumeier, B. Ziegelmann, 2010. Biology and control of Varroa destructor

В дальнейшем под воздействием женских половых феромонов половозрелые самки спариваются с самцом, весь процесс происходит в закрытой расплодной ячейке, количество появляющихся и спаривающихся самок клещей зависит от продолжительности периода после закупоривания. Покидают ячейку на теле уже ослабленной пчелы только оплодотворенные дочерние самки и материнская особь, тогда как неполовозрелые дочерние клещи и самец погибают.

Схема жизненного цикла варроа. 1 — взрослая самка клеща проникает в ячейку расплода перед запечатыванием; 2 — самка клеща откладывает первое, неоплодотворенное, яйцо, из которого выйдет самец; 3 — откладывание оплодотворенных яиц, из которых разовьются самки; 4 — созревание потомства и дальнейшее спаривание самца и самок; 5 — выход из ячейки ослабленной пчелы с половозрелыми самками и материнским клещом; 6 — стадия расселения на пчелах; 7 — заражение новых ячеек. Схема из диссертации A. L. Beaurepaire, 2017. Impact of human management on the host-parasite interactions between Apis and Varroa

Фаза расселения начинается с момента выхода взрослой пчелы из ячейки, на теле которой присутствует клещ. Прежде всего, клещ распространяется посредством контакта пчел друг с другом.

Пути распространения клещей между пчелиными семьями. Сплошные стрелки показывают подтвержденные способы перемещения паразита, а пунктирные — малоизученные. Прежде всего, клещ распространяется посредством контакта пчел друг с другом, а также самими пчеловодами (например, при переносе рамок для улья или на рабочем инвентаре), если есть контакт пчел из инфицированных ульев со здоровыми семьями. Помимо этого есть вероятность расселения при помощи трутней и матки из зараженного улья и при контакте пчел на опыляемых растениях. Схема из статьи T. Reams, J. Rangel, 2022. Understanding the Enemy: A Review of the Genetics, Behavior and Chemical Ecology of Varroa destructor, the Parasitic Mite of Apis mellifera

Раньше считалось, что клещи высасывают гемолимфу пчелы, однако позже выяснилось, что V. destructor питается жировым телом насекомого, что крайне важно для процесса откладки яиц клещом. Паразитическая деятельность клеща приводит к сокращению продолжительности жизни насекомых, снижению массы тела, нарушению обмена веществ, снижению репродуктивных способностей, снижению общего иммунитета, а также к распространению вируса деформации крыла (см. Deformed wing virus), вируса хронического паралича (см. Chronic Bee Paralysis Virus), вируса мешотчатого расплода (см. Sacbrood virus) и других.

Пчела, инфицированная вирусом деформации крыла. Фото из статьи P. Rosenkranz, P. Aumeier, B. Ziegelmann, 2010. Biology and control of Varroa destructor

С V. destructor борются с помощью химических препаратов или термообработки, а также используют трутневую вощину (соты из трутневых ячеек, чтобы клещ размножался только в них). Соблюдение санитарных мер при работе с пчелами и грамотная планировка пасеки больше относятся к профилактике появления паразита, но играют не последнюю роль для здоровья пчелиной семьи. Помимо этого, ученые работают и над генетическими методами контроля (например, применении генно-модифицированных бактерий), но на внедрение подобных методов в практику требуется не один год. Несмотря на обилие разных способов защиты пчел от данной напасти, ни один из них не является эффективным в долгосрочной перспективе, а варроатоз становится одной из главных проблем пчеловодов.