Исследование выявило новую связь между воздействием неоникотиноидов и сокращением популяции шмелей

Новое исследование показало, что ежедневное потребление даже малых доз широко используемого класса инсектицидов — неоникотиноидов — снижает выживаемость маток и самцов шмелей, критически важных для существования диких популяций. Также было обнаружено, что воздействие этих химикатов изменяет экспрессию генов, регулирующих такие биологические функции, как движение, размножение, иммунитет, обучение и память. Это говорит о том, что негативное влияние неоникотиноидов на жизнеспособность диких популяций шмелей может быть серьёзнее, чем считалось ранее.

Исследование «One size does not fit all: Caste and sex differences in the response of bumblebees (Bombus impatiens) to chronic oral neonicotinoid exposure» Роберта Дж. Гигара, доцента биологии и биотехнологии Вустерского политехнического института (WPI), и Мелиссы Мобли, выполнившей работу в качестве кандидата наук в WPI, опубликовано в открытом журнале PLOS ONE. Это первое исследование, которое изучает, как оральное воздействие реалистичных полевых доз неоникотиноидов по-разному влияет на маток, самцов и рабочих пчёл на индивидуальном уровне.

  • Контекст проблемы: Многие из примерно 4000 видов пчёл, обитающих в Северной Америке, быстро сокращаются. Неоникотиноиды, которые легко переносятся из почвы в нектар и пыльцу диких цветов и долго сохраняются в окружающей среде, представляют потенциальную опасность для диких шмелей на каждом этапе их годового жизненного цикла.

  • Новый подход: Предыдущие исследования в основном фокусировались на влиянии пестицидов на успешность колонии в целом, что важно для опыления сельскохозяйственных культур. Однако это не даёт полной картины в экологическом контексте, так как игнорирует другие жизненные стадии (матки и самцы), напрямую влияющие на динамику диких популяций.

  • Ключевые результаты:

    • Воздействие инсектицида снизило выживаемость маток и самцов за семидневный период (среди самцов смертность была выше), но практически не повлияло на выживаемость рабочих пчёл при сопоставимых дозах.
    • Рабочие пчёлы, возможно, обладают большей способностью к детоксикации химиката. Их способность нейтрализовать пестициды может защищать маток и самцов, пока те находятся в улье. Однако, покидая колонию, матки и самцы питаются на диких цветах и могут подвергаться прямому воздействию пестицидов.
    • Кормление рабочих пчёл и самцов сублетальными дозами клотианидина показало, что даже ультранизкие дозы неоникотиноидов могут оказывать глубокое влияние на гены, регулирующие важные физиологические и поведенческие процессы у шмелей.

Выводы и значение:

Впервые показано, что воздействие неоникотиноидов на нормальном для окружающей среды уровне может негативно влиять на диких шмелей на каждой стадии жизненного цикла, ускоряя сокращение популяции. Пестициды могут:

  • сокращать число маток, основывающих новые гнёзда,
  • уменьшать количество маток и самцов, доступных для спаривания,
  • снижать способность самцов производить сперму,
  • ухудшать способность маток добывать цветочные ресурсы,
  • ослаблять способность маток и самцов противостоять инфекциям.

Исследование подчёркивает важность расширения изучения воздействия пестицидов на шмелей, включив в него эффекты реалистичного полевого воздействия на все типы пчёл и на все стадии жизненного цикла. Большинство регуляторных решений по неоникотиноидам основаны на уровнях острой токсичности для медоносных пчёл-работниц. Такой подход упускает критические последствия, которые могут существенно повлиять на выживание диких пчёл и, как следствие, на долгосрочную жизнеспособность многих природных экосистем.