Veränderungen der Mikrobiota bei Solitärbienen können eine indirekte Auswirkung der Landnutzung sein, die durch verringerte Nährstoffquellen und Wasserverfügbarkeit sowie durch die vom Menschen verursachte Ausbreitung von Honigbienen verursacht wird.

In einer Studie wurde das Darmmikrobiom von drei wichtigen Solitärbienen Südamerikas untersucht. Dabei wurden auch das Vorhandensein und die Belastung potenzieller Darmpathogene untersucht und die Auswirkungen der Landnutzung auf die Mikrobiota und die Zusammensetzung vorhandener Krankheitserreger bewertet.

Ein Großteil Bestäuber ist weltweit von einem Rückgang betroffen, darunter befinden sich besonders viele Arten Wildbienen. Faktoren für den Rückgang sind unter anderem eine veränderte Landnutzung und Bienenpathogene.

In einer Studie hat ein Team von Wissenschaftlern versucht, das Darmmikrobiom der Holzbiene Xylocopa augusti, der Langhornbiene Eucera fervens und Furchenbienen Lasioglossum zu bestimmen. Zudem haben sich die Forscher auf die Suche nach Zusammenhängen zwischen der mikrobiellen Zusammensetzung des Darms, dem Vorhandensein und der Belastung durch verschiedene Krankheitserreger und den Landnutzungen des jeweiligen Lebensraums der Bienen gemacht.

Für diese Studie wurden zwischen Dezember und April der Jahre 2019 und 2020 Proben an drei verschiedenen Standorten genommen, die sich durch unterschiedliche Landnutzung und Landschaft auszeichneten: Der erste Standort war ein landwirtschaftlicher Betrieb, der auf den Anbau von Kiwis und Kürbisgewächsen spezialisiert war, der zweite Standort war ein Naturschutzgebiet (Reserva Natural Paititi) und der dritte Standort war eine Gärtnerei. Alle Standorten verfügten über eine große Vielfalt Bienenarten, darunter auch entsprechende Vorkommen Westlicher Honigbiene Apis mellifera.

Insgesamt wurden 56 Bienen gesammelt. Die Identifizierung der Bienen erfolgte durch eine morphometrische Analyse. DNA wurde aus dem Darm extrahiert und analysiert. Acht Krankheitserreger, von denen bekannt ist, dass sie von Honigbienen auf Wildbienen übertreten, wurden mittels quantitativer Echtzeit-PCR (qPCR) ermittelt. Die Ergebnisse zeigen, dass das Kernmikrobiom der drei Solitärbienen-Arten deutlich variierte. Pseudomonas wurde bei allen Wildbienen als wichtigstes Kerntaxa gefunden, während Lactobacillus, Spiroplasma und Sodalis die zweithäufigsten Taxa bei X. augusti, E. fervens und Lasioglossum waren. Die wichtigsten mit qPCR nachgewiesenen Krankheitserreger waren Nosema ceranae, Nosema bombi und Crithidia bombi.

Die Untersuchung zeigte eine breite und gleichmäßige Verbreitung von N. ceranae bei allen untersuchten Solitärbienen. Da Honigbienen an allen Probenahmestellen mit hoher Häufigkeit nachgewiesen wurde, könnte dies die Ausbreitung von N. ceranae-Sporen auf Blüten und folglich auf Wildbienen erklären. Auch N. bombi wurde bei allen untersuchten Bienenarten gefunden, wobei die Verbreitung des Erregers abhängig von der Landnutzung zu sein scheint.

Im Naturschutzgebiet Paititi ist das nachgewiesene Vorkommen von Bombus spp. im Vergleich zu den übrigen Probenahmegebieten doppelt so hoch. Bombus pauloensis ist die am weitesten verbreitete einheimische Biene der Provinz Buenos Aires und ein idealer Träger von C. bombi, was dessen höhere Häufigkeit bei X. augusti erklärt, die in demselben Gebiet beprobt wurde.

Die Studie unterstützt die Hypothese, dass Landnutzung und Anthropisierungsdruck zur Schwächung der Bienengesundheit beitragen und Bienen für die Verbreitung von Krankheitserregern prädisponieren. Die Urbanisierung selbst trägt zur Ausbreitung biotischer Stressoren und zum Auftreten biotischer und abiotischer Stressoren bei, was sich auf die Zusammensetzung der Mikrobiota auswirken kann. Obwohl es einen Trend zu erheblichen Schwankungen in der mikrobiellen Zusammensetzung des Darms einheimischer Bienen gab, zeigen die Ergebnisse keinen unmittelbaren Zusammenhang zwischen Landnutzung und Veränderungen der Darmmikrobiota bei Solitärbienen; einzige Ausnahme: Snodgrassella und Nocardioides.

Umgekehrt wirkten sich die Art und Belastung der Krankheitserreger stark auf die mikrobielle Zusammensetzung des Darms aus, wobei die Häufigkeit von Bifidobacterium, Apibacter, Serratia, Snodgrassella und Sodalis positiv oder negativ mit der nachgewiesenen Krankheitserregerbelastung korrelierte. Daher scheinen das Vorhandensein und die Belastung durch Krankheitserreger der Hauptfaktor zu sein, der das Darmmikrobiom von Solitärbienen in Argentinien prägt.

Nebenbei beschreibt die Studie erstmals das Kernmikrobiom einiger Wildbienen Argentiniens und trägt so zum Wissen über die Zusammensetzung des Mikrobioms von Solitärbienen bei.