Воздействие пестицидов на шмелей оказалось сложнее, чем считалось

Исследователи из Колледжа сельскохозяйственных наук Университета штата Пенсильвания обнаружили, что влияние пестицидов на здоровье опылителей может быть более сложным, чем предполагалось. Результаты их работы, посвящённой воздействию имидаклоприда на шмелей, опубликованы в Biology Letters.

Гормезис у шмелиных маток

Учёные выяснили, что воздействие этого распространённого инсектицида связано с сокращением продолжительности жизни и снижением репродуктивной функции. Однако низкие дозы также были связаны с повышенной выживаемостью маток в диапаузе.

Это явление — гормезис, когда низкие дозы обычно смертельного токсина приносят насекомому пользу, — мало изучено у опылителей. Как пояснила ведущий автор исследования, профессор Этя Амсалем, такие краткосрочные преимущества часто имеют свою цену.

"Если гормезис останется незамеченным, это может привести к ошибочному выводу, что определённые пестициды полезны для пчёл. Такое заблуждение опасно, учитывая хорошо задокументированные негативные эффекты имидаклоприда и компромиссы, связанные с горметическими реакциями — когда краткосрочные выгоды оборачиваются долгосрочным ущербом для приспособленности".

Уязвимость маток и значение диапаузы

Матки местных шмелей Пенсильвании особенно уязвимы к внешним воздействиям, таким как суровые зимы. Чтобы выжить до весны и основать новую колонию, матка должна пройти диапаузу — стадию покоя.

Более 75% жизни матки шмеля может приходиться на диапаузу — период, когда она сталкивается с экстремальными температурами, возможными инфекциями и голодом. Гибель матки означает потерю сотен потенциальных опылителей.

"Диапауза плохо изучена, — отметила Амсалем. — И хотя большинство опылителей проходят зимнюю диапаузу, оценка рисков пестицидов обычно фокусируется на активных сезонах пчёл, упуская значительную часть их жизненного цикла".

Результаты экспериментов

В активный сезон пестициды, растворяясь в воде и поглощаясь растениями, попадают в пыльцу и нектар, нанося вред опылителям.

Для оценки воздействия имидаклоприда (составляющего около четверти мирового рынка пестицидов) в оба периода исследователи смешивали его с сахарной водой и скармливали шмелям. Они оценивали общую продолжительность жизни самцов, рабочих особей и маток, а также измеряли репродуктивную способность самок.

"Результаты были предсказуемы: более высокие концентрации приводили к сокращению продолжительности жизни и меньшему количеству потомства — типичная реакция пчёл на неоникотиноиды", — сказала Амсалем.

Однако второй эксперимент принёс неожиданность. Маток кормили сублетальными концентрациями имидаклоприда, индуцировали диапаузу, помещая их в холод, и еженедельно отслеживали выживаемость.

"К удивлению, мы обнаружили, что воздействие сублетальных доз имидаклоприда на самом деле улучшило выживаемость маток", — сообщила исследовательница.

Матки оказались неожиданно более устойчивыми к суровым зимним условиям после воздействия пестицида.

Выводы и рекомендации

Амсалем рекомендует интегрировать эти выводы в стратегии оценки рисков и управления сохранением шмелей. Горметические реакции требуют дальнейшего изучения для понимания механизмов, что даст более широкое представление об ответах насекомых на пестициды.

"Самое главное — мы должны стремиться проводить тонкие научные исследования, которые дают целостное понимание того, как стрессоры влияют на опылителей, обеспечивая более информированные природоохранные усилия".

Соавторами статьи стали научный сотрудник Нейтан Дерстайн и ассистент-исследователь Кэмерон Мюррей из Университета штата Пенсильвания.