Неоникотиноиды вредят не только насекомым, но и сельскому хозяйству.
Большинство из 20 тысяч видов пчел — это дикие пчелы, ведущие одиночный образ жизни. Около 70 % из них строят свои гнезда под землей, выращивая потомство на цветочном нектаре.
Значительная часть данных о влиянии пестицидов на пчел приходится на работу с одомашненными медоносными пчелами, поскольку их проще изучать в лабораторных условиях. В новом исследовании команда из Ланкастерского университета в Канаде в некоторой степени восполняет этот пробел.
Основной целью работы было изучения влияния неоникотиноидов. Это семейство пестицидов, которые используются в сельском хозяйстве по всему миру. Их химическая структура напоминает никотин, и они предназначены для уничтожения вредителей сельскохозяйственных культур, воздействуя на нервную систему насекомых.
Неоникотиноиды можно распылять на растения, но чаще всего они используются для покрытия семян. С момента их появления в конце 1980-х годов появились надежные научные данные, свидетельствующие о том, что эти химические вещества ухудшают обучение и память, поведение при кормлении и опыление пчел. Европейский Союз запретил неоникотиноиды в 2019 году, но в большинстве стран, включая Россию, эти вещества по-прежнему разрешены.
Поскольку медоносные пчелы не проводят много времени на земле, при оценке экологического риска часто не учитывается, как наличие неоникотиноидов в почве влияет на всех опылителей. В новой работе ученые показывают, какое воздействие неоникотиноиды оказывают на пчел, накапливаясь не только в растениях, посещаемых опылителями, но и в земле, где дикие пчелы строят свои гнезда.
Исследование проводилось в течение трех лет в канадском Онтарио, где авторы работы имитировали условия реальной фермы, выращивая кабачки в больших политуннелях. К семенам перед посадкой применялись обычные неоникотиноидные пестициды. Тем же самым веществом обрабатывались листья, а на почву воздействовали имидаклопридом.
После начала цветения урожая в эксперимент были добавлены самки спарившихся кабачковых пчел (Peponapis pruinosa), обитающие на сельскохозяйственных угодьях по всей Северной Америке и специализирующиеся на опылении цветов кабачков, тыквы и огурцов. Они, как правило, собирают корм раньше, чем большинство пчел, чтобы соответствовать раннему утреннему цветению этих растений.
Исследователи изучали строительство гнезд, кормление и размножение этих пчел и обнаружили, что имидаклоприд, один из наиболее широко используемых неоникотиноидов во всем мире, оказал разрушительное влияние на все аспекты жизни кабачковой пчелы.
По сравнению с насекомыми, живущими на необработанных пахотных землях, пчелы, подвергшиеся воздействию имидаклоприда в почве, создали на 85 процентов меньше гнезд, собрали в 5,3 раза меньше пыльцы и оставили на 89 процентов меньше потомства. Имидаклоприд, похоже, лишил пчел их обычного трудолюбивого отношения к кропотливой работе по строительству гнезд, поиску пищи и выращиванию молодняка.
Эти несоциальные пчелы не имеют поддержки со стороны родственников в больших ульях, и им приходится решать эти важные задачи в одиночку.
Но вредное воздействие пестицида коснулось не только пчел. Тыквы и кабачки полностью зависят от опыления пчелами для завязывания плодов. Без притока новых пчел или восстановления их воспроизводства производительность фермы также может пострадать.
Изучаемый вид пчел относится к узким специалистам. В отличие от универсальных медоносных пчел, которым комфортно опылять широкий спектр растений, узкие специалисты эволюционировали вместе со своими растениями-хозяевами и уникально приспособлены к их опылению. Исследователи отмечают, что диких пчел гораздо сложнее защитить от пестицидов, чем одомашненных медоносных насекомых. Для некоторых видов без запрета сильнодействующих химических веществ это и вовсе невозможно.
Современные неоникотиноиды впервые зарегистрированы в России в 1999 году (две препаративные формы на основе разных действующих веществ), а к 2004 году список разрешенных к применению инсектицидов этой группы включал уже 11 препаративных форм на основе четырех действующих веществ.