Apurahat ja residenssipaikat

Tiede

All the stories honey can tell – a snapshot of the environment as revealed by honey

To describe the environment and the ecological communities in it, we need to know what species are there. As tens of thousands of bees forage, they sample the environment and all the organisms their hive interacts with. Honey itself is a medium in which pieces of tissue and microbes are preserved without growing – an ideal storage of the environmental sample brought home by the bees. With this project, I turn honey from food to an informative sample of the environment. Building on modern DNA techniques, I will develop the methods for identifying all components in honey, including DNA of plant, animal, bacterial, viral and fungal origins. Thereby I expose all interaction partners of the bee, as the plants the bees use to collect nectar and pollen, the bacteria and viruses causing diseases to the bees, the pests as well as the gut microbiota of the bees. I will also describe the environment of the bee hive by the soil microbes and other environmental tissue, such as animal cells, unintentionally carried to the hive by the bees. By doing this at both a local, a regional and a global level, I will harness the full potential of honey as an environmental sample to study how the interactions of bees with other organisms vary at different spatial scales.

Hankkeessa selvitimme, miten tarhamehiläisen suhde ympäristönsä eliöihin vaihtelee. Keräsimme näytteitä itse sekä saimme mehiläishoitajilta hunajanäytteitä eri puolilta Suomea ja maailmaa. Onnistuimme hyvin tunnistamaan mistä kasveista ja mistä sienistä sekä bakteereista hunajassaoleva DNA on peräisin. Käytimme tähän kahta eri menetelmää, metagenomiikkaa sekä metabarkoodausta eli DNAn suoraa sekvenssointia tai ensin monistaen tietyn eliöryhmän tiettyä geenialuetta.
Tulostemme mukaan kesän ajankohta sekä alue vaikuttavat huomattavasti siihen, mitä kasveja mehiläinen käyttää ja mitä mikrobeja kohtaa, mutta myös itse mehiläishoito vaikuttaa oleellisesti. Mehiläiset ovat tulostemme mukaan erittäin valikoivia kasvien käytön suhteen, ja kukin yhdyskunta käyttää vain pientä osaa tarjollaolevista kasveista, käyttäen eri kasveja siitepölyn ja meden keruuseen. Tutkiessamme, mistä bakteerit ja sienet siirtyvät mehiläispesään ja siten hunajaan, selvisi, että vain pieni osa näistä mikrobeista on itse mehiläisestä tai pesien lähiympäristön kukista. Täten suuri osa hunajassaolevasta mikrobi-DNAsta on peräisin muualta ympäristöstä. Tämä selittää tulostamme siitä, miten mehiläisten kohtaamien mikrobien monimuotoisuus muuttuu leveysasteiden suhteen. Tulostemme mukaan mehiläiset kohtaavat useampia eri bakteereja tropiikissa kuin lähempänä napoja, mikä vastaa yleistä trendiä tropiikin suuremmasta monimuotoisuudesta. Toisaalta tulostemme mukaan mehiläiset eivät käytä useampia kasveja tropiikissa, mikä vahvistaa kuvaamme mehiläisten valikoivuudesta.
Hanke oli erittäin mielenkiintoinen, alkaen yhteistyöstä niin mehiläisten kuin useiden mehiläishoitajien kanssa yhteiseen pohdintaan ja työskentelyyn useiden tutkijoiden kanssa. Onnistuimme luomaan uutta mielenkiintoista tietoa, jonka avulla ymmärrämme taas paremmin itse tarhamehiläisen roolia mutta soveltaen myös monien muiden lajien vuorovaikutussuhteiden merkitystä.

Takaisin apurahalistaukseen