Пчелиные семьи массово гибнут в течение более десяти лет во многих странах мира. Как показывают исследования, причиной этому могут быть сельскохозяйственные пестициды, в том числе фунгициды (средства для борьбы с грибковыми болезнями растений), гербициды (средства для уничтожения сорняков) и инсектициды (средства для борьбы с насекомыми-вредителями). Но до сих пор большинство научных исследований рассматривали воздействие каждого отдельного пестицида, а не воздействие различных пестицидов в комплексе, с чем в реальности сталкивается пчелиная семья.
Новое исследование — первое, в котором оценивается влияние нескольких пестицидов, которые накапливаются в пчелосемье. Исследователи обнаружили, что наличие комплекса различных пестицидов в улье, независимо от дозы каждого, тесно связано с риском гибели пчёл. Результаты также позволяют предположить, что некоторые фунгициды безосновательно считались безопасными для пчёл: их присутствие коррелирует с высокой смертностью пчелиных семей.
Материалы исследования опубликованы онлайн в журнале Scientific Reports.
«Мы обнаружили, что наличие различных соединений с большой точностью предсказывает смерть колонии», — говорит Деннис ванЭндельсдорп (Dennis vanEngelsdorp), старший автор работы.
Изучались пчелиные семьи, находящиеся в собственности трёх коммерческих пасек США. Это передвижные пчеловодческие хозяйства, оказывающие услуги по опылению посевов. Каждые год они начинают свой путь из Флориды и двигаются на север вдоль Восточного Побережья. Получены данные о 91 пчелиной семье.
В общей сложности следы 93 различных пестицидов были обнаружены в пчелиных колониях. Это соединения, которые в течение сезона накапливается в воске, в перге и в телах пчёл-кормилиц.
На каждой остановке на пути пчеловодов исследователи оценивали воздействие встречающихся пчёлам разновидностей пестицидов, проводя анализ образцов — молодых рабочих пчёл, перги и воска. Данные суммировались с тем, чтобы вычислить общую токсическую нагрузку на каждую пчелиную семью.
Данное исследование заимствует понятие, пришедшее из медицины человека: экспосома (exposome). Это совокупность химических веществ, воздействию которых организм подвергается в течение своей жизни. Но вместо того, чтобы рассматривать отдельных пчёл, исследователи приняли за единицу изучения не взрослую рабочую особь или матку, а пчелиную семью, которая функционирует как единое целое, «суперорганизм».
Наибольшее количество пестицидов попадает в колонии в начале сезона, вскоре после того, как пчеловоды помещают колонии в места цветения таких культур, как яблоки и черника. Следующие остановки в местах, благоприятных для производства мёда, дают пчёлам возможность отдохнуть от воздействия отравляющих факторов.
Результаты исследования также показывают, что некоторые фунгициды, которые приводят к гибели личинок пчёл в лабораторных исследованиях, могут оказывать токсическое действие на колонии и в полевых условиях. В частности, наиболее тесно связаны с гибелью матки и всей пчелосемьи стерины — соединения, применяющиеся для защиты от грибковой инфекции.
«Мы были удивлены, обнаружив такое изобилие фунгицидов внутри ульев, но, что даже более удивительно, оказалось, что фунгициды связаны с неминуемой гибелью колонии, — рассказала энтомолог Кирстен Трейнор (Kirsten Traynor), ведущий автор работы. — Эти соединения издавна считаются безопасными для пчёл. Мы видим их и в более высоких дозах, когда пчеловоды применяют эти химические вещества, чтобы бороться с варроатозом. Это вызывает особую озабоченность».
В ходе работы учёные особенно внимательно следили за маткой, так как её гибель — крайне опасное событие для колонии в целом. В некоторых случаях колония способна создать новую матку, но если эти усилия тщетны, вся колония погибнет. В текущем исследовании колонии с очень низким содержанием пестицидов в воске не испытали никаких проблем с маткой, все колонии с высоким уровнем загрязнения пестицидами лишились матки.
«В настоящее время это огромная проблема для пчеловодов. Не так давно матка жила до двух лет. Но сейчас многие промышленные пчеловоды заменяют маток по крайней мере в половине своих ульев каждую весну в надежде, что это позволит избежать случаев преждевременной смерти матки, — пояснила Трейнор. — Но даже эти меры не гарантируют, что матка продержится весь сезон».
Исследовательская группа не обнаружила существенного вклада в смертность пчёл пестицидов-неоникотиноидов. Эти соединения, производные никотина, в настоящее время являются одними из наиболее распространённых пестицидов, используемых в глобальном масштабе. Имеются данные об опасности неоникотиноидов для пчёл.
«Мы просто не нашли неоникотиноиды в колониях, — говорит ванЭндельсдорп. — Там были некоторые следовые остатки неоникотиноидов в нескольких образцах, но их было меньше, чем других соединений. Однако, вполне возможно, мы искали их в не тех местах — мы не проверяли нектар, например». Возможно, что попавшие под удар неоникотиноидов пчёлы просто не вернулись в улей, или же неоникотиноиды не слишком часто применяются в сезон цветения.
«Мы должны найти способы уменьшить количество химических продуктов, действующих на пчёл, — заключает ванЭндельсдорп. — Это потребует тщательного изучения графика обработки посевов, чтобы быть в уверенности, что мы используем только продукты, которые нам нужны, и в то время, когда мы действительно нуждаемся в них. Это поможет снизить давление на пчёл, опыляющих различные сельскохозяйственные культуры».
