Пчелиные королевы сбросили пестициды в яйца

Биологи из США обнаружили материнскую передачу пестицидов у медоносных пчел. Во время их хронического воздействия на колонию, когда защитные ресурсы рабочих особей снижались, королевы накапливали токсины в яичниках и затем переносили их в яйца. Ранее такой механизм описан у многих животных, но не у пчел. Исследование опубликовано в Current Biology.

Насекомые-опылители, численность и разнообразие которых снижаются по всему миру, страдают из-за воздействия пестицидов. Даже если контакт с пестицидами не приводит к гибели колонии, у насекомых нарушается память, ориентация, иммунитет и репродуктивная функция. У медоносных пчел (Apis mellifera) фуражиры, которые собирают зараженный нектар и пыльцу, приносят пестициды в колонию, после чего их обнаруживают в телах других особей, воске и меду. Генов детоксикации у пчел мало, однако рабочие особи, согласно популярной гипотезе, защищают от токсинов наиболее уязвимых и ценных членов колонии — матку и расплод. Недавнее исследование показало, что уровни пестицидов снижаются, перемещаясь от фуражиров до пчел-кормилиц и личинок. Однако неизвестно, как именно работает эта защита, и есть ли у пчел еще какие-то способы спастись от пестицидов.

Выяснить это решили биологи из Калифорнийского университета во главе с Сашей Никлич (Sasha C.T. Nicklisch). Они воздействовали на мини-колонии насекомых меченым , после чего с помощью сверхчувствительной ускорительной масс-спектрометрии измеряли концентрации пестицида в тканях рабочих пчел и королевы, а также в воске, меду и яйцах. Мини-колонии состояли примерно из 60 молодых рабочих особей с маткой либо без нее. Половину кормили 50-процентным сахарным раствором, а другой половине в такой же раствор подмешивали пестицид в концентрации 131 частей на миллиард. Всего за исследование ученые протестировали 32 улья — по восемь на каждое условие. Эксперимент длился десять дней, а пробы тканей и материалов брали на второй и десятый дни (для этого колонии замораживали и вскрывали).

На второй день в пище, переработанной рабочими особями, концентрация пестицида снижалась на 95 процентов по сравнению с кормушкой. На десятый день снижение составило уже 86 процентов — это указывало на то, что способность рабочих защищать улей снизилась. При этом в телах королев на второй день пестициды не обнаруживались, а на десятый день концентрация составляла 16–23 частей на миллиард, что все еще было сильно ниже, чем в кормушках. А вот в яйцах уровень пестицидов на десятый день достигал 81–141 часть на миллиард — то есть королевы сбрасывали токсины в яйца, чтобы обезопасить себя.

Концентрация пестицидов в телах рабочих пчел на десятый день была выше в колониях с королевами, их больше накапливалось за десять дней и в воске. Ученые связали это с тем, что рабочие, строящие соты для яиц, больше едят, а также с возможным воздействием феромонов репродуктивной самки.

Авторы заключили, что первая линия защиты от пестицидов в колонии медоносных пчел — это рабочие особи, перерабатывающие токсины с помощью ферментов и сбрасывающие часть в воск. Однако при хроническом воздействии пестицидов на колонию вредные вещества начинают накапливаться в яйцах в концентрациях, в 4–6 раз превышающих таковые в теле королевы. Таким образом, это первое доказательство материнской передачи токсинов у медоносных пчел. По мнению авторов, именно с этим может быть связана гибель колоний через месяцы после того, как поля обработали пестицидами. Также ученые упомянули ограничения их работы: маленькие выборки, нереалистичные мини-колонии, лишь один пестицид и неизвестная судьба зараженных яиц.

Ранее мы рассказывали о том, как ученые с помощью энтеросорбентов защитили шмелей от пестицидов. Оказалось, что добавление гидрогелевых частиц в сахарный сироп увеличивает выживаемость и состояние шмелей при воздействии имидаклоприда.