Исследователи из Колледжа сельскохозяйственных наук Университета штата Пенсильвания опубликовали в журнале Biology Letters статью, в которой утверждается, что воздействие пестицидов на здоровье насекомых-опылителей может быть сложнее, чем считалось ранее.
В рамках исследования ученые изучили влияние имидаклоприда, распространенного инсектицида, на шмелей. Обнаружено, что воздействие инсектицида связано с сокращением продолжительности жизни и снижением репродуктивной функции. Однако, при низких дозах наблюдалось увеличение продолжительности жизни новых маток в период диапаузы.
Это явление, известное как гормезис, когда низкие дозы обычно смертельного токсина приносят пользу насекомому, мало изучено у опылителей. По словам Этии Амсалем, доцента энтомологии в Университете штата Пенсильвания и ведущего автора исследования, эти краткосрочные преимущества часто достигаются ценой долгосрочных последствий.
Амсалем отмечает, что если гормезис не распознан, то это может привести к ошибочному выводу о пользе определенных пестицидов для пчел. Она подчеркивает, что такое заблуждение опасно, учитывая хорошо задокументированные негативные эффекты имидаклоприда и компромиссы, связанные с горметическими реакциями, когда краткосрочные выгоды обмениваются на долгосрочную приспособленность.
Амсалем проводит аналогию с кофеином: в небольших количествах он может быть полезен, но в высоких дозах становится токсичным. Она добавляет, что даже низкие дозы могут иметь непредвиденные последствия, например, нарушать сон и призывает исследователей и политиков учитывать гормезис при оценке воздействия пестицидов на опылителей.
По словам исследователей, местные матки шмелей Пенсильвании особенно уязвимы к внешним воздействиям, таким как суровые зимы. Чтобы выжить до весны и основать новую колонию, матке шмеля необходимо пройти диапаузу – стадию покоя, позволяющую насекомому переносить неблагоприятные условия окружающей среды.
Более 75% жизни матки шмеля может проходить в диапаузе. В течение этого периода, пчела сталкивается с экстремальными температурами, возможными инфекциями и голодом. Если она не переживет этот период, она не сможет основать новую колонию шмелей, а это означает, что с каждой умирающей маткой мир может потерять до сотен потенциальных опылителей.
Амсалем отмечает, что диапауза мало изучена, и, несмотря на то, что большинство опылителей проходят зимнюю диапаузу, оценки рисков пестицидов обычно фокусируются на активных сезонах пчел, упуская из виду значительную часть их жизненного цикла.
Известно, что в активные сезоны пестициды оказывают пагубное воздействие на опылителей. Многие пестициды могут растворяться в воде, где растения могут поглощать и транспортировать их в пыльцу и нектар. Когда это происходит, остатки пестицидов могут попадать в организм полезных насекомых, таких как пчелы и другие опылители. Это воздействие пестицидов может вызвать немедленную смерть, сокращение продолжительности жизни и неспособность к размножению.
Чтобы оценить воздействие имидаклоприда, одного из наиболее широко используемых неоникотиноидных пестицидов, как в активный сезон, так и во время диапаузы, исследователи смешали имидаклоприд с сахарной водой и скормили раствор шмелям. Затем они оценили общую продолжительность жизни самцов, рабочих особей и маток, а также измерили репродуктивную функцию у самок.
Амсалем сообщает, что результаты были предсказуемы: более высокие концентрации приводили к сокращению продолжительности жизни и меньшему количеству потомства, что является типичной реакцией пчел на неоникотиноиды. Она также отмечает, что, хотя неоникотиноиды запрещены в Европе, они составляют около четверти мирового рынка пестицидов.
Далее, по ее словам, произошло нечто более удивительное.
Амсалем рассказывает, что во втором эксперименте ученые кормили маток сублетальными концентрациями имидаклоприда, индуцировали диапаузу, помещая их в холодное хранилище, и еженедельно контролировали выживаемость. К удивлению исследователей, сублетальное воздействие имидаклоприда фактически улучшило выживаемость маток.
Исследователи обнаружили, что эти матки были неожиданно более устойчивы к суровым зимним условиям после воздействия пестицидов.
Амсалем рекомендует интегрировать эти результаты в оценку рисков и стратегии сохранения шмелей. Она также утверждает, что эти горметические реакции необходимо изучать дальше, чтобы понять причины их возникновения. По ее словам, знание механизма может дать ученым более широкое понимание реакций насекомых на пестициды.
Амсалем заключает, что самое главное – это стремиться проводить детальные исследования, обеспечивающие целостное понимание того, как стрессовые факторы влияют на опылителей, и, что это будет способствовать более обоснованным усилиям по их сохранению.
