Скрытая угроза: как пестициды лишают шмелей будущего

Инсектициды, призванные защищать урожай от вредителей, несут скрытую угрозу для полезных насекомых, таких как опылители. Новое исследование, проведенное учеными из Университета штата Пенсильвания (Penn State), проливает свет на то, как даже неопасные для жизни дозы химикатов могут разрушать популяции пчел, вмешиваясь в их брачные ритуалы. В центре внимания оказался имидаклоприд — один из самых распространенных в мире инсектицидов из группы неоникотиноидов.

Исследование, опубликованное в журнале Science of The Total Environment, показало, что воздействие этого вещества, даже в малых концентрациях, снижает успешность спаривания у шмелей. Химикат нарушает обмен феромонами как у самцов, так и у самок, способных к размножению (маток). Кроме того, он негативно влияет на жизнеспособность спермы у самцов и на запасы жира у самок, которые критически важны для выживания.

Постдокторант Натан Дерстин поясняет, что эти выводы стимулируют дальнейшие изыскания и помогают по-новому оценить риски и выгоды от применения пестицидов. Поскольку борьба с вредителями — неотъемлемая часть производства продуктов питания, крайне важно находить новые препараты или комплексные подходы, которые сохраняют популяции опылителей, не ставя под угрозу урожай. Он напоминает, что численность опылителей по всему миру сокращается, и пестициды, включая неоникотиноиды, считаются одной из главных причин этой тревожной тенденции. После обработки семян или растений химикаты надолго остаются в почве, пыльце и нектаре, создавая множество путей для их попадания в организм пчел.

Доцент энтомологии Этья Амсалем, соавтор работы, отмечает, что при изучении влияния пестицидов на опылителей фокус обычно смещен на очевидные краткосрочные последствия. В отличие от этого, данная работа была нацелена на изучение факторов, которые влияют на здоровье и численность популяции не сразу, а в долгосрочной перспективе, таких как нарушение спаривания и химической коммуникации.

В ходе лабораторного эксперимента ученые подвергали шмелей воздействию очень низких концентраций инсектицида. В течение трех дней пчелам давали подслащенную воду с содержанием имидаклоприда 6 или 60 частей на миллиард — концентрации, которые имитируют те, что насекомые могут встретить в дикой природе. Затем исследователи наблюдали за процессом спаривания, поочередно помещая обработанных и необработанных особей в пары, чтобы выяснить, как пестицид влияет на их поведение.

Команда также измерила количество потенциальных половых феромонов на поверхности тела и в железах пчел, чтобы понять, меняет ли инсектицид их химические сигналы. Кроме того, ученые оценили физиологические изменения: жизнеспособность спермы у самцов и жировые запасы у самок. Низкое качество спермы может сказаться на процветании будущей колонии, а самки полагаются на запасы жира, чтобы пережить зиму и основать новую семью весной.

Анализ данных показал, что инсектицид сильнее действует на самок. При этом самцы активно избегали самок, подвергшихся воздействию химиката, в то время как самки такого поведения по отношению к обработанным самцам не демонстрировали. Тем не менее, самцы также пострадали: у тех, кто получал большую дозу, общее количество сперматозоидов и их жизнеспособность снизились на 41% и 7% соответственно.

Этья Амсалем заключает, что все эти факты усиливают растущую обеспокоенность по поводу влияния неоникотиноидов на здоровье опылителей. Она подчеркивает, что такие показатели, как выживаемость и размножение, являются лишь верхушкой айсберга. Многие эффекты пестицидов носят скрытый характер, их трудно наблюдать и количественно оценить. Для всесторонней оценки рисков необходимо проводить больше долгосрочных и углубленных исследований, чтобы выявить полный масштаб воздействия этих химикатов.