Массовая гибель пчёл может стать причиной катастрофического снижения урожайности сельскохозяйственных культур и голода (см. «Почему мы вымрем? Сами виноваты»). Есть мнение, что «человек не при делах», насекомых поражает клещ-паразит или какой-то другой природный фактор. Но, увы — доказано, что определённые инсектициды (неоникотиноиды) вредят пчёлам, даже если попадают в их организм в крайне низких, несмертельных, концентрациях.
Использование неоникотиноидов — очень активных инсектицидов — одна из возможных причин синдрома разрушения колоний. Неизвестные ранее механизмы вредного воздействия неоникотиноидов были выявлены исследователями медицинского центра Майнцского университета (нем. Johannes Gutenberg-Universität Mainz, сокр. JGU) и Франкфуртского университета имени Иоганна Вольфганга Гёте (нем. Johann Wolfgang Goethe-Universität Frankfurt am Main). Они обнаружили, что воздействие неоникотиноидов в низких и полевых (таких, с которыми пчела может столкнуться на обработанном поле) концентрациях снижает содержание ацетилхолина в маточном молочке. Более же высокие дозы неоникотиноидов нарушают работу микротрубочек железы, вырабатывающей маточное молочко, в которых и производится ацетилхолин. Результаты исследования опубликованы в журнале PLOS ONE.
«Ещё в 2013 году Европейское агентство по безопасности продуктов питания опубликовало доклад, подтверждающий, что класс инсектицидов, неоникотиноиды, представляют собой опасность для пчёл, — говорит профессор Игнац Весслер (Ignatz Wessler), университет Майнц. — Нежелательный эффект применения неоникотиноидов, о котором теперь стало известно, является ещё одним свидетельством того, что эти инсектициды представляют явную опасность для популяции пчёл и этот фактор необходимо учитывать при предстоящей переоценке экологических рисков использования этого класса веществ».
Весслер работал в сотрудничестве с профессором Берндом Грюневальдом (Bernd Grünewald) из исследовательского института пчеловодства в университете Гёте (нем. Institut für Bienenkunde an der Goethe-Universität). Весслер и Грюневальд смогли продемонстрировать, что неоникотиноиды снижают содержание ацетилхолина в пище для личинок, которую производят пчёлы-кормилицы. Ацетилхолин — сигнальная молекула, образуется в микроканалах желёз пчёл-кормилиц из маточного молочка. Ацетилхолин близок по строению к неоникотиноидам, он стимулирует никотиновые ацетилхолиновые рецепторы, которые также присутствуют в этой железе.
«В лаборатории мы искусственно удалили ацетилхолин из личиночной пищи, и в результате оказалось, что личинки пчёл, которые питались таким кормом, умерли раньше, чем личинки пчёл, получавших продукты, содержащие ацетилхолин», — говорит Весслер. Для того чтобы изучить влияние неоникотиноидов на содержание ацетилхолина в корме более подробно, пчелиные семьи подвергались воздействию различных концентраций неоникотиноидов. «Нам удалось показать, что воздействие полевых концентраций неоникотиноидов (200 мкг/кг) снижает содержание ацетилхолина на 50 процентов. При воздействии более высоких доз, как мы смогли убедиться, содержание ацетилхолина может упасть на 75 процентов. Воздействие на пчёл более высоких доз наносит серьёзный ущерб микроканалам и секреторным клеткам железы, вырабатывающей маточное молочко, — продолжает профессор Игнац Весслер. — Таким образом, результаты наших исследований подтверждают, что неоникотиноиды могут поставить под угрозу нормальное развитие личинок пчёл».
В декабре 2013 года в ЕС введено временное ограничение на использование трёх видов неоникотиноидов — клотианидина, имидаклоприда и тиаметоксама. Это было сделано на основании научных публикаций, показывающих, что высокие, но не смертельные дозы различных неоникотиноидов, могут быть связаны с массовым сокращением популяций диких пчёл, шмелей и пчеломаток. Также сообщалось о нарушениях в процессе размножения и проблемах с ориентацией в пространстве у домашних пчёл. Однако критики (в частности, связанные с производителями инсектицидов) отмечали, что исследователи использовали слишком высокие дозы неоникотиноидов и проводили свои эксперименты в искусственных лабораторных условиях.