Інсектициди і бджоли: альтернатива неонікотиноїдам виявилася небезпечною

Від медоносних бджіл джмелі відрізняються розмірами і наявністю на задніх гомілках волосин, що утворюють «кошик» для збору пилку. Гнізда джмелі влаштовують прямо в землі, а також у дуплах або покинутих норах.

Чим активніше розвивається землеробство, тим більше ми залежимо від пестицидів взагалі і від інсектицидів зокрема. Хоча інсектициди приносять користь, заважаючи комахам-шкідникам знищувати посіви, вони ж можуть заподіювати шкоду корисним комахам. Знищення шкідників і досвіду рослин - це важливі функції «дружніх» людині комах, і хімікати потенційно здатні вплинути на цю «співпрацю» найбільш негативним чином.

Дійсно, поширення інсектицидів - один із значущих факторів повсюдного зменшення чисельності комах-запилювачів. Широко поширені неонікотиноїди, наприклад, стали регулярно з'являтися в новинах, оскільки вони шкодять бджолам. А нещодавно в журналі Nature з'явилася стаття, яка повідомляє, що інсектициди на основі сульфоксимінів - вони розглядалися як альтернатива неонікотиноїдам - також небезпечні для бджолиної популяції.

Комахи-запилювачі, які збирають нектар з оброблених неонікотиноїдами рослин, отримують невеликі кількості інсектицидів щоразу, коли годуються самі або годують личинок. Зазвичай ця хронічна інтоксикація не призводить до смерті бджіл, але шкода від неї цілком відчутна: у комах порушуються здатності до навчання і збору нектару, сповільнюється розвиток колоній, страждає і якість досвіду посівів навколо колонії.

Ґрунтуючись на результатах досліджень, які підтвердили шкоду неонікотиноїдам для бджіл (ми неодноразово писали про цю проблему), багато країн (особливо європейських) обмежили використання інсектицидів цієї групи. Здорово, але бджолам такі обмеження підуть на користь в одному-єдиному випадку: якщо на зміну неонікотиноїдам прийдуть інші, менш небезпечні для комах-запилювачів, хімікати.

Як і неонікотиноїди, інсектициди на основі сульфоксимінів потрапляють у рослину і поширюються по всіх її частинах. Сульфоксиміни вже дозволені в ряді країн, і фермери досить активно використовують їх для обробки посівів.

Гаррі Сівітер (Harry Siviter) з Королівського коледжу Холловей (Royal Holloway University of London) з колегами вирішили з'ясувати, як поширення інсектициду сульфоксафлора впливає на земляних джмелів (Bombus terrestris). Ці комахи належать до сімейства справжніх бджіл (Apidae). Як і медоносні бджоли (Apis mellifera), джмелі відіграють важливу роль в запиленні посівів, тому джмелині колонії вже почали розводити штучно і продавати фермерам, які потребують «допомоги» запилювачів. Однак для дослідження вчені використовували колонії диких джмелів, щоб максимально достовірно відтворити екологічні реалії.

Дослідники зібрали 332 шмелиних маток, протестували їх на наявність паразитів і використовували 249 незаражених комах для основи колоній в лабораторії. У підсумку вченим вдалося отримати 52 колонії, які й утворили вибірку. Пари колоній, що збігалися за розміром, були випадковим чином розподілені за групами: одна колонія потрапляла в контрольну групу, а друга - в групу, яка повинна була контактувати з інсектицидами. Протягом двох тижнів джмелі з колоній отримували або чистий цукровий сироп, або сироп з додаванням сульфоксафлора в концентрації, аналогічній тій, яка реєструється в нектарі рослин, оброблених цим інсектицидом. Потім колонії були переміщені на відкритий простір, де вчені могли спостерігати за поведінкою джмелів і розвитком їх сімейств в польових умовах.

Дослідники виявили, що контакт з сульфоксафлором справив значний (і очікуваний) вплив на швидкість зростання колоній - це стало помітно вже через 2 - 3 тижні спостережень. У колоніях, які отримували сироп з інсектицидом, народжувалося менше робочих особин, ніж у колоніях контрольної групи. Фертильних особин у колоніях першої групи з'являлося на 54% менше, ніж у колоніях другої. Знижувалася, в основному, чисельність джмелів-самців, але і всі 36 нових джмелиних маток, як виявилося, походили з 3 колоній контрольної групи. Такий дисбаланс між колоніями в плані появи нових маток дещо спантеличив вчених, але набагато більші побоювання викликав той факт, що в колоніях, які отримували розчин сульфоксафлора, нових маток не було взагалі - а без них неможливо і формування нових колоній на наступний рік.

Виявлені в новому дослідженні порушення репродукції джмелів і зниження швидкості зростання колоній схожі з ефектами, що спостерігалися в схожих роботах, але присвячених впливу неонікотиноїдів. Ця схожість цілком зрозуміла, якщо врахувати, що обидва класи інсектицидів діють шляхом прикріплення до одного і того ж рецептора нейротрансмітерів. Але в дослідженнях, присвячених неонікотиноїдам, негативний вплив хімікатів на джмелині колонії пояснювалося порушеннями збору нектару (і, як наслідок, погіршенням годування личинок). У новій же роботі не вдалося знайти свідчень впливу сульфоксафлора на ефективність збору. Можливо, цей інсектицид токсичний для личинок, що розвиваються. У будь-якому випадку, характер порушення швидкості зростання колоній дозволяє припустити, що хронічний сублетальний стрес на ранніх стадіях розвитку колонії робить значний негативний вплив на репродуктивні процеси джмелів.

Вплив інсектицидів значною мірою залежить від того, як саме оброблялися рослини: обприскуванням, внесенням хімікатів у ґрунт або просоченням насіння. Наприклад, обприскування призводить до того, що в організм бджіл потрапляють значні кількості інсектицидів, але цей ефект зберігається всього кілька днів. А ось обробка насіння стає причиною постійного контакту запилювачів з низькими дозами інсектицидів.

В експерименті вчені відтворювали ефект від обприскування, саме цей спосіб сьогодні найчастіше використовується при роботі з сульфоксафлором. Однак цей сценарій не включає в себе можливих отруєнь в результаті контакту з тканинами рослин, до того ж він передбачає, що джмелі збирають нектар тільки з оброблених інсектицидом квіток - а ці фактори можуть вплинути на те, як саме інсектицид потрапляє в організм комах. Крім того, вплив сульфоксафлора на бджіл може змінитися, якщо хімікати будуть вноситися в грунт або додаватися в насіння - а це цілком імовірний сценарій в умовах постійно посилюваних умов застосування неонікотиноїдів.

Є і ще один неприємний варіант розвитку подій: сульфоксафлор з ґрунту або насіння може в результаті потрапити всередину диких рослин і заразити вже їх пилок і нектар - обробка насіння неонікотиноїдами до такого результату вже приводила. Тобто, щоб точно передбачити наслідки використання сульфоксафлору, потрібно більше даних про концентрацію цієї речовини в нектарі і пилок, що запилюються бджолами рослин.

Проте нове дослідження стало важливим першим кроком на шляху до розуміння впливу сульфоксафлора на бджіл. У майбутньому обговорення цього інсектициду необхідно розширити, порівнюючи його не тільки з неонікотиноїдами, але і з іншими хімікатами для боротьби зі шкідниками, що використовуються в сільському господарстві. Необхідно з'ясувати, які з цих речовин найменш небезпечні для комах-запилювачів - а це завдання ускладнюється тим, що існує близько 20 тис. видів бджіл, представники яких значно відрізняються один від одного з фізіології та поведінки. Наприклад, може виявитися, що хронічне отруєння низькими дозами інсектицидів для бджіл, що ведуть одиночний спосіб життя, небезпечніше, ніж для колоній з безліччю робітників.

І, нарешті, комерційне розведення запилювачів (зокрема, медоносних бджіл) відіграє важливу роль у землеробстві, але не може забезпечити всю галузь. Дикі запилювачі, в тому числі джмелі та одиночні бджоли, критично важливі і в той же час недооцінені. По всій видимості, у міру зростання запиту на досвіду, буде зростати і значимість цих комах. І зараз просто необхідно знайти такий спосіб обробки культурних рослин від шкідників, який би не завдав непоправної шкоди навколишньому середовищу і найважливішим процесам, що йдуть в екосистемах, зокрема, запиленню, від ефективності якого залежимо ми всі.