Темпы сокращения популяции пчел вызывают тревогу уже несколько последних лет, пишет профессор Фредди-Жанна Ричард (на фото) из Университета Пуатье. Повсеместное использование пестицидов угрожает трудолюбивым пчелам, которые крайне необходимы подавляющему большинству цветковых растений, поскольку за нектар эти насекомые переносят пыльцу, способствуя размножению. Источник: The Conversation.
По меньшей мере 20 000 видов пчел во всем мире помогают воспроизводству более чем 80% видов цветковых растений. Пчелы — отличные переносчики пыльцы, они также используют растительные продукты для собственного потребления.
Растительному биоразнообразию угрожают в основном антропогенные факторы (чрезмерная эксплуатация, сельскохозяйственная деятельность, развитие городских агломераций, увеличение количества инвазивных видов, болезни и загрязнение), поэтому количество опылителей продолжает сокращаться, а сами пчелы подвергаются широкому спектру стрессов, которые, хотя и не обязательно смертоносны, ограничивают их производительность и объемы предоставляемых растительному миру услуг.
Фунгициды и ослабленные пчелы
Разрабатываемые для уничтожения вредителей сельхозкультур, пестициды представляют собой химические вещества с определенным спектром действий. Например, гербициды используются для уничтожения сорняков, а фунгициды убивают грибки.
Одним из популярных фунгицидов является боскалид – химикат, широко используемый при возделывании плодовых деревьев и рапса. Его действие направлено на угнетение митохондриального дыхания грибов путем ингибирования основной сукцинатдегидрогеназы, необходимой для выработки энергии (АТФ) и производимой многими грибками, что приводит к нарушению их метаболизма, блокируя механизмы детоксикации.
Пчелы, подвергшиеся воздействию боскалида, более восприимчивы к другим пестицидам и патогенам. Кроме того, этот фунгицид нарушает их поведенческие функции, связанные с поиском пищи, чему свидетельствует выявленное в ходе полевых исследований повышенное потребление и сбор пыльцы обработанными фунгицидом пчелами.
Хотя боскалид и подобные ему препараты не являются остро токсичными для медоносных пчел, наблюдения, продолжающиеся дольше стандартного 10-дневного теста или в обстановке полевых условий, показали повышенную смертность медоносных насекомых в природе после воздействия обычных концентраций фунгицидов. Другие результаты показывают, что фунгициды снижают у рабочих пчел летные качества и способность к обучению, а также нарушают ориентирование при возвращении в улей у одиночных пчел.
Воздействие на пчелиную матку
У медоносных пчел королева имеет монополию на размножение и рождает всех рабочих в колонии. Спариваясь в начале своей жизни, у нее есть всего несколько дней, чтобы создать необходимый запас сперматозоидов: для матки и ее колонии необходимо бесперебойное воспроизводство новых рабочих пчел.
Поскольку королеву кормят рабочие пчелы с момента их появления нас свет и поэтому в рамках исследования, пишет профессор Ричард, мы скармливали рабочим боскалид или его коммерческий продукт Pictor pro, в количествах, сравнимых с концентрациями, ранее обнаруженными нами в естественной среде. Таким образом, весной эти пчелы в течение двух дней кормили молодых маток.
Мы выяснили, что будущие королевы, подвергшиеся воздействию фунгицида, погибали значительно чаще в процессе брачного полета либо вскоре после него. Т.е. выживаемость пчелиных маток, подвергшихся воздействию Pictor Pro, снижается на 48%, по сравнению с молодыми королевами, не контактировавшими с боскалидом.
Анализ потомства получивших фунгицид пчелиных маток, ранее переживших брачный полет, также показывает, что их частота спаривания с трутнями на 23% ниже, чем у королев, не подвергавшихся воздействию боскалида. Ранние исследования показали положительное влияние генетического разнообразия, обеспечиваемого многократными спариваниями, за счет изменения сигналов о плодовитости маток (ее феромоны) и рабочей продуктивности пчелиных семей (больше меда).
Пораженное потомство
Согласно полученным результатам, продолжает профессор Ричард, боскалиды нарушают воспроизводство у медоносных пчел, чему свидетельствует резкое увеличение смертности маток в период брачного полета и вскоре после него.
Но воздействие боскалида на пчелиных маток также имеет пагубные последствия для семей, которые ими впоследствии были созданы. Снижается яйценоскость и появление личинок, на пчелах семьи с пораженной боскалидом королевой более интенсивно паразитируют Varroa – клещевой переносчик болезней пчел – и возникают сбои в объемах сохраняемой пыльцы, а также в численности популяции.
Эти нарушения, наблюдаемые на уровне одной семьи медоносных пчел, соответствуют условиям пищевого стресса и, следовательно, могут быть следствием снижения воспроизводства яиц пчелиной королевой.
Ключевой фактор сокращения популяции пчел – размножение
Мы выяснили, пишет профессор Ричард, что у подвергшихся воздействию боскалида маток наблюдалось снижение уровня генетической экспрессии белка, участвующего в формировании жировых тел.
В целом наши результаты подтверждают необходимость включения оценки репродуктивных параметров в характеристики, измеряемые в ходе процедур определения рисков от того или иного пестицида. Фактически на сегодняшний день анализ риска пестицида перед выдачей разрешения на его продажу, проводимый для насекомых-опылителей, касается только рабочих пчел без изучения воздействия на репродуктивные способности королев и трутней.
Поскольку у медоносных пчел подобно другим моногинным насекомым именно матки играют ключевую роль в воспроизводстве популяции, деградация этой функции может выступать одним из главных факторов сокращения общей численности пчел, фиксируемого год от года.