De darminhoud van een bij laat zien hoe gezond de leefomgeving in een stad is

Het stadsleven laat ook een bij niet ongemoeid: je kan aan hun darminhoud zien hoe gezond de omgeving is.

Door groeiende steden worden natuurgebieden steeds kleiner. Wilde dieren moeten zich daardoor aanpassen aan het leven in een stad. Voor een stad kan dat voordelig zijn: een nieuwe studie in Insect Science laat zien dat je aan de darminhoud van een wilde bij kunt aflezen hoe het met de omgeving gaat.

Onzichtbare factoren

Onderzoekers van Xi’an Jiaotong-Liverpool University (XJTLU) keken naar de metselbij Osmia excavata. Ze verzamelden bijen op tien plekken in Suzhou, China. Daarna onderzochten ze met DNA-techniek wat er in de bijendarm zat. Ze keken specifiek naar resten van stuifmeel, bacteriën, virussen en genen die te maken hebben met antibioticaresistentie. Die kunnen iets zeggen over de mate van vervuiling in een gebied.

Het onderliggende idee voor het onderzoek is simpel: een bij vliegt elke dag door de buurt op zoek naar voedsel. Onderweg komt deze in contact met bloemen, microben, ziekteverwekkers en soms ook vervuiling. Al die sporen kunnen in de darm terechtkomen. Op die manier kan de darminhoud van een bij werken als een meetinstrument voor de omgeving.

Leestip: Planten kunnen bijen hóren aankomen. En dan proberen ze het hen naar de zin te maken

Hoofdonderzoeker Min Tang zegt: “We laten zien dat de darm van een wilde bij kan werken als een gevoelige sensor voor de ecologische kwaliteit van een stad. Door dieet, bacteriën, virussen en antibioticaresistentie tegelijkertijd te meten zien we onzichtbare factoren die je met gewone veldonderzoeken vaak mist.”

Weinig keuze

De onderzoekers vonden in de darm veel DNA van planten. Dat vertelt welke bloemen de bijen bezochten. Opvallend was dat de stadsbijen vaak leunden op een klein aantal bronnen. Ze haalden veel stuifmeel uit Brassica-gewassen (zoals koolachtige planten die ook in de landbouw veel voorkomen). Ook kwam Platanus vaak terug, een boom die in steden veel als laanboom wordt geplant.

Die boom staat echter niet bekend als een echte ‘favoriet’ van bijen. Dat kan erop wijzen dat er te weinig bloemen in de omgeving zijn, waardoor de bijen als het ware ‘geforceerd’ worden om van de laanboom te snoepen. Het dieet bleek dan ook voor alle locaties te verschillen en was vooral afgestemd op wat er lokaal te vinden was. Hieruit blijkt dat de manier waarop een stadsdeel is beplant dus direct kan beïnvloeden wat bijen in dat stadsgedeelte eten.

Standaard microbioom

Naast plantresten keken de onderzoekers naar de bacteriën in de bijendarm. Over het algemeen hadden de bijen een standaard microbioom dat op veel plekken terugkomt. Daarbij bleek vooral het geslacht Sodalis belangrijk. Volgens de analyse produceren Sodalis-bacteriën veel enzymen die de buitenkant van stuifmeel af kunnen breken. Dat helpt de bij om meer voedingsstoffen uit pollen te halen.

Er waren ook uitzonderingen: op twee plekken was Sodalis bijna afwezig. Daar zagen de onderzoekers vooral zeldzamere bacteriën, zoals Pseudomonas. Zulke verschuivingen in de darmflora van bijen kunnen een teken zijn van voedingsstress, al weet het team dat nog niet zeker.

Vervuiling

De studie vond in totaal ook 173 genen voor antibioticaresistentie in het microbioom van de bijen. Ook hierbij bleek de aanwezigheid van die genen sterk te verschillen per locatie. Dat kan betekenen dat bijen op de ene plek dus veel meer last kunnen hebben van vervuiling dan op andere plekken.

Afsluitend keken de onderzoekers ook naar alle virussen in de darm. Ze vonden veel onbekende virussen die bacteriën aanvallen. Die virussen lijken belangrijk voor de balans in de darm, omdat ze bacteriën kunnen remmen of sturen. Ook werd het Apis mellifera filamentous virus (AmFV) gevonden, een virus dat bekendstaat als een ziekteverwekker bij honingbijen. Dat virus kwam op meerdere plekken voor. De onderzoekers wijzen op een mogelijke manier van verspreiding: overdracht via bloemen die zowel door honingbijen als door wilde metselbijen worden bezocht.

Diervriendelijkere wijken

Een opvallend resultaat is dat darm-ecosystemen met zowel bacteriën als virussen volgens de analyses veerkrachtiger zijn dan systemen met alleen bacteriën. Wanneer er minder virussen waren en tegelijk meer zeldzamere bacteriën zagen de onderzoekers vaker tekenen van verstoring in de darmflora. Dat kan een vroeg signaal zijn dat het ecologisch niet goed gaat met de omgeving, bijvoorbeeld doordat er te weinig voedsel aanwezig is of doordat er veel ziekteverwekkers aanwezig zijn.

De onderzoekers benadrukken dat, alhoewel het om één bijensoort in één stad gaat, de aanpak toch breed inzetbaar is. Tang: “Hoewel ons werk focust op één soort en één stad is de methode goed op te schalen. We hopen dat dit onderzoek helpt met het ontwerpen van diervriendelijkere wijken.”

We schreven vaker over dit onderwerp, lees bijvoorbeeld ook ‘Bedelgedrag’ van bijenmannetjes niet aangeleerd, maar aangeboren en Wordt je tuin overhoop gehaald door dassen, of jat een vos ’s nachts je afval? Dan is je stad goed bezig . Of lees dit artikel: Onderzoekers vinden Candida-schimmels in stadslucht .

Schrijf je in voor de nieuwsbrief!
Ook elke dag vers het laatste wetenschapsnieuws in je inbox? Of elke week?
Schrijf je hier in voor de nieuwsbrief!

Uitgelezen? Luister ook eens naar de Scientias Podcast: