В исследовании, опубликованном в Nature’s Scientific Reports, рассматривается нецелевое воздействие пестицидов на наземных гнездящихся пчел – группу, которая фактически составляет большинство видов пчел. Нецелевые эффекты относятся к воздействию на организмы, отличные от предполагаемых. Большая часть доступных в настоящее время исследований нецелевого воздействия пестицидов ограничивается медом и шмелями и их воздействием пестицидов при сборе пыльцы и нектара.
Хотя эти предыдущие исследования показали, что потребление пестицидов медом и шмелями может иметь важные экологические последствия, это новое исследование является одним из первых в своем роде, в котором определены последствия контакта с пестицидами, такими как те, которые встречаются в почве, и другие. виды пчел могут встретить.
«Это важная работа, потому что это одно из первых исследований, в котором рассматривались реалистичные концентрации пестицидов, которые вы могли бы найти в почве как путь воздействия на пчел. Это очень малоизученный маршрут, особенно для некоторых наиболее уединенных видов, которые гнездятся в земле », – сказал Ник Андерсон, аспирант энтомологии, проводивший исследование вместе со своим наставником Алексом Хармон-Триттом, профессором энтомологии.
Ключевое различие между наземными пчелами и их собратьями по меду и шмелям – это их меньшие размеры гнезд (как по размеру, так и по количеству пчел), которые создаются путем закапывания в почву.
Виды пчел, которые гнездятся таким образом, могут оставаться в земле до 49 недель в году, появляясь только 3 недели для кормления, спаривания и откладывания яиц. Это оставляет у пчел много времени, чтобы подвергнуться хроническому воздействию низких уровней пестицидов, обнаруживаемых в почве после использования сельскохозяйственных угодий.
Особый интерес исследователей вызвал класс пестицидов, называемых неоникотиноидами. Неоникотиноиды, полученные из никотина, широко используются из-за их эффективности против насекомых, таких как японские жуки и изумрудные мотыльки, но они могут быть токсичными для опылителей. Они также имеют длительный период полураспада, что означает, что они могут сохраняться в почве в течение длительных периодов времени. Андерсон и Хармон-Угроза использовали пчел, которые являются очень близкими родственниками видов, гнездящихся на земле, потому что они лучше подходят для испытаний в лаборатории и использовались в предыдущих исследованиях для приблизительного воздействия на виды, гнездящиеся на земле.
Когда пчелы подверглись воздействию неоникотиноидов в лаборатории, исследователи посмотрели на уровни, аналогичные тем, которые были обнаружены в полевых условиях. Результаты показали, что самки росли и жили меньше, а самцы были меньше и жили намного дольше. Этот вывод предполагает, что хроническое воздействие пестицидов на низком уровне может вызвать горметический ответ у пчел, тогда как при низком уровне воздействия пестицидов пчелы, по-видимому, получают небольшую пользу. Однако долгосрочные последствия некоторых из этих изменений могут быть не так очевидны.
Исследователи полагают, что эти более низкие дозы вызывают изменения в развитии пчелы, такие как отвлечение энергии от нормальных процессов развития на укрепление физических и биохимических барьеров для противодействия воздействию пестицидов.
"Когда вы работаете с неоникотиноидами над чем-то вроде пчел, я думаю, люди ожидают, что выводы скажут, хорошо это или плохо, но многие отношения, которые мы наблюдаем, более сложны, чем это. "Есть много факторов и процессов развития, на которые можно повлиять", – сказал Хармон-Угроза.
«Разрабатывая новые пестициды, мы должны понимать их эффекты», – сказал Андерсон. «Наша работа является частью такой оценки рисков. Мы хотим знать, каковы последствия для пчел, гнездящихся на земле, чтобы, когда мы используем землю для сельского хозяйства или пытаемся восстановить ее, мы можем минимизировать воздействие на эти виды."
Это исследование закладывает основу для работы, которую лаборатория Harmon-Threatt будет расширять в полевых условиях в течение следующих пяти лет.
В 2018 году компания Harmon-Threatt получила грант в размере 1 млн долларов от Национального института продовольствия и сельского хозяйства США при Министерстве сельского хозяйства США на проведение исследования, чтобы лучше понять роль, которую загрязнение почвы играет в разнообразии и сохранении пчел.