Введение.

Пестицид — это любое вещество или смесь веществ, используемых для борьбы с вредителями и болезнями растений. В зависимости от их типа, дозы и стойкости в окружающей среде они могут по-разному влиять на полезные насекомые. В 2000-е годы казалось, что проблема отравления опылителей пестицидами практически решена. Число случаев уменьшилось по сравнению с 1970-ми годами. Однако проблема острого отравления медоносной пчелы не исчезла, а превратилась из проблемы отравления «традиционными» пестицидами, такими как фосфорорганические пестициды или пиретроиды, в отравление дополнительными источниками «современных» системных неоникотиноидов и фипронила. Помимо прямого воздействия, опылители подвергаются воздействию через пыльцу, нектар и воду, которые часто содержат остатки пестицидов и вызывают нейротоксичность, иммунотоксичность, изменения поведения, стресс, часто происходит нарушение в эндокринной системе, которое отрицательно сказывается на репродуктивных функциях маток и трутней.

Явление CCD.

Рис .1. Гибель имаго шмелей в результате воздействия пестицидов

Из-за резкого снижения численности насекомых опылителей в 2006 году в США Всемирным фондом защиты пчёл был впервые описан и применён термин Синдром разрушения пчелиных семей (Colony collapse disorder или CCD). Так как шмели — это род перепончатокрылых насекомых из семейства настоящих пчёл (Apidae), во многих отношениях близкий медоносным пчёлам, этот термин в дальнейшем был применён и к шмелям, отравленным пестицидами. CCD — это явление, при котором рабочие особи покидают свои ульи , оставляя расплод и матку и гибнут за его пределами. При массовом отравлении пестицидами мертвых шмелей в большом количестве можно увидеть в проходах теплицы ( рис.1), под лотками на центральной дорожке.

Семьи быстро ослабевают, погибают имаго и личинки, которые не получили необходимого питания. Из –за разложения части расплода, которые взрослые особи не успели вынести ,от улья может исходить гнилостный запах. Хроническое воздействие пестицидов в ульях и сельскохозяйственных полях может нарушить передачу нейронных сигналов у насекомых, что в свою очередь ухудшает обонятельные ощущения и пространственную память, влияя на ориентацию и навигационные способности, именно поэтому шмели не возвращаются в свой улей и гибнут за его пределами (Рис.2).

Опыты.

Рис.2. Отравленные шмели, погибшие возле своего улья.

Первые опыты были проведены британскими учеными, которые доказывают, что при воздействии пестицидов у шмелей нарушается зрительное восприятие окружающего мира. Память необходима шмелям для того, чтобы находить дорогу в свой улей и для того, чтобы запоминать те растения, которые они уже посещали. Экспериментаторы исследовали влияние неоникотиноидов на Bombus terrestris. Сначала к испытанию приступали шмели, которые не находились под воздействием пестицидов. Их помещали в испытательный бокс в центре, которого располагался их «мини улей», от которого в разные стороны отходили коридоры с нектарной кормушкой. ( Рис.3).
Удачным выполнением эксперимента считалось, если шмель без повторения посетит все кормушки с нектаром в конце каждого коридора и вернется назад в свой дом. Шмели посещали коридоры не подряд, но дважды в одно место насекомое не возвращалось, что указывает на их зрительную память.

На втором этапе опыта на насекомых воздействовали тиаметоксамом и только спустя пол часа приступали к эксперименту. В результате шмели два или три раза посещали один и тот же цветок, теряя пространственную ориентацию. Причем крупные особи совершали намного больше двойных или даже тройных посещений, чем их мелкие сородичи. Исследователи высказали предположение, что чем больше по размерам насекомое, тем больше яда оно впитало. Такие результаты были получены только после однократного воздействия пестицида на шмеля.
Швейцарскими учеными было изучено воздействие имидаклоприда на шмелиные семьи. Имидаклоприд — один из класса неоникотиноидных нейротоксичных инсектицидов, которые вызывают гибель насекомого в результате гипервозбуждения нейронов. Исследование проводилось внутри самого улья с помощью камер, которые в течение почти двух недель находились над 12 гнездами, размещенными в лабораториях — 6 были с обычным нектаром и 6 с нектаром, в который добавили пестицид.

Рис.3. Лабиринт, который применялся в эксперименте.

К спине каждой пчелы в 12 семьях был прикреплен крошечный датчик с визуальным кодом, позволяющим осуществлять непрерывный компьютеризированный мониторинг их расположения и деятельности. Эта технология позволила отследить, что делают неоникотиноиды со шмелями. Шмели под воздействием имидоклоприда были менее активны в гнезде, тратили меньше времени на кормление личинок и имели меньше социальных взаимодействий, чем контрольные насекомые. Даже низкие концентрации неоникотиноидов нарушили поведенческие процессы, регулируемые циркадным ритмом и сном. Насекомое большую часть дня спало и наоборот, было слишком активно в ночной период. Это уменьшило возможность получать питание необходимое для роста колонии и воспроизводства, что приводило к гибели семьи (Рис.4).
В других экспериментах команда ученых показала, что пчелиные семьи, подвергшиеся воздействию имидаклоприда, стали неспособны регулировать температуру гнезда. Шмели очень хорошо поддерживают внутреннюю температуру своего улья. Рабочие особи часто строят восковой барьер, чтобы защитить растущих личинок от холода. Во время испытания 8 из 9 контрольных семей построили такие «куполы» , а одна колония , подвергшаяся воздействию пестицидов, этого не сделала. Это говорит о сниженной активности шмелей, подвергшихся воздействию имидаклоприда, которые наблюдались в лабораторных условиях.

Признаки отравления шмелей пестицидами разных классов.

В 2006 году на территории Российской Федерации были выделены и получили государственную регистрацию 4 класса опасности пестицидов для пчел и шмелей, в соответствии с их экотоксикологической оценкой:

Рис.4. А. Насекомое в поисках пищи активно днем и неактивно ночью В. Незначительная активность насекомого в поисках пищи в ночное и дневное время

  • 1 класс опасности — высокоопасные для пчел пестициды. Ограничение лета 96-120 часов
  • 2 класс опасности – среднеопасные для пчел пестициды. Ограничение лета 48-72 часа
  • 3 класс опасности – малоопасные для пчел пестициды. Ограничение лета 24-48 часов
  • 4 класс опасности – практически неопасные для пчел пестициды . Ограничение лета 6-12 часов.

При гибели шмелей общими признаками отравления пестицидами являются следующие показатели:
— уменьшается фуражировочная активность, что соответственно снижает процент опыления у энтомофильных растений.
— наблюдается большое количество мертвых взрослых особей за пределами улья, в проходах теплицы, на центральных дорожках.
— кишечник у насекомого становится темно-коричневого, темно-синего или черного цвета и отличается рыхлой структурой
— у мертвых шмелей хорошо виден сильно высунутый язычок .( Рис.5)

Рис.5. Вытянутая губа с язычком при отравлении у Bombus terrestris

Вместе с общими клиническими проявлениями при отравлениях, существуют различия в действиях разных классов пестицидов.
Фосфорорганические инсектициды(актеллик,фуфанон) ингибируют ацетилхолинэстеразу, фермент нервной системы, что приводит к нарушениям в ее работе. У шмелей наблюдается перевозбуждение, судороги, раскоординация движения, паралич и гибель имаго.
Пиретроиды и карбаматы оказывают контактно-кишечное действие на насекомых. Они способны нарушать передачу электрических сигналов в нервной системе. Это вызывает феномен нокдауна у насекомых, нарушая важные процессы метаболизма. У шмеля наблюдаются замедленные движения, судороги, нарушение координации движения, хоботок высунут, дрожь в конечностях.
Производные пиридина вызывают нарушения в ингибиторах синтеза хитина. Так как взрослые насекомые не линяют, нарушения происходят в развитии личиночной стадии. Недоразвитые куколки и коконы влекут за собой образование недоразвитых крыльев и конечностей у имаго. Регуляторы синтеза хитина при воздействии на яйцо, нарушая его развитие

Вывод.

Важно помнить, что все средства защиты растений в большей или меньшей степени опасны для шмелей. Отравление насекомых-опылителей пестицидами приводит к существенным затратам. Чтобы избежать этого, при возникновении вопросов по совместимости химического препарата со шмелями, лучше проконсультироваться со специалистами нашей компании.

Фото Кондратьевой Ольги

Автор статьи: технолог по защите растений Компании «Био Защита»
Кондратьева Ольга 

Почта: kov@bio-group.net, телефон: +79194300728