Распространённый пестицид изменяет гены шмелей, создавая угрозу будущему опылению

Учёные выявили молекулярные изменения у шмелей, подвергшихся воздействию распространённого пестицида, что указывает на потенциальную связь между практиками защиты растений и здоровьем опылителей.

Опылители обеспечивают размножение многих мировых продовольственных культур, что делает их краеугольным камнем современного сельского хозяйства. Однако те же инструменты, используемые для защиты урожая, иногда могут ставить под угрозу этих важнейших насекомых.

Один из пестицидов, привлекающий всё большее внимание исследователей, – сульфоксафлор. Введённый в эксплуатацию в 2013 году, этот химикат широко используется для борьбы с сосущими вредителями, такими как тля, наносящая ущерб сельскохозяйственным культурам, включая кукурузу и сою. Несмотря на высокую эффективность против сельскохозяйственных вредителей, исследования показали, что он токсичен и для пчёл. Учёные продолжают изучать, как воздействие низких доз этого химического вещества влияет на размножение пчёл на молекулярном уровне.

Воздействие низких доз изменяет активность генов

Учёные из Технологического института Джорджии (США) установили, что сульфоксафлор может нарушать размножение и изменять активность генов у шмелей. При поддержке Министерства сельского хозяйства исследователи подвергали рабочих шмелей воздействию низких доз пестицида и анализировали изменения в экспрессии генов. Исследование показало, что наиболее значительные изменения активности генов происходили в тканях яичников. По словам исследователей, эти нарушения могут снижать репродуктивный успех и потенциально способствовать долгосрочному сокращению популяций шмелей.

Для изучения эффектов команда подвергала ткани шмелей шоковой заморозке и анализировала РНК для измерения изменений активности генов после воздействия пестицида. Также использовались вычислительные модели для определения биологических процессов, подвергшихся наиболее сильному воздействию. «Что делает это исследование захватывающим, так это то, что оно связывает молекулярные изменения в экспрессии генов с реальными последствиями для отдельных пчёл и их колоний», – отметил Майкл Гудисман, профессор Школы биологических наук. «Такая связь встречается редко и даёт нам гораздо более чёткое представление о том, как пестициды влияют на пчёл».

Баланс между защитой урожая и здоровьем опылителей

Полученные результаты подчёркивают серьёзную проблему, стоящую перед сельским хозяйством. «Нам нужны пестициды для борьбы с вредителями, но они также могут наносить вред нецелевым насекомым, таким как шмели», – заявила Сара Орр, руководительница исследования, доцент Университета Тампы. «Как учёный, я стремлюсь находить практические решения, которые поддерживают борьбу с вредителями, одновременно защищая полезных насекомых и продовольственные системы, зависящие от них».

Поддержание такого баланса особенно важно, поскольку здоровые популяции пчёл необходимы для успешного опыления. «Для успешного опыления нам нужно много пчёл», – отметила Орр. «Если они не производят достаточного количества потомства, опыление будет снижаться».

Пестициды являются лишь одним из нескольких факторов, влияющих на шмелей. Повышение температуры и экстремальные погодные явления также становятся всё более значимыми стрессовыми факторами. Получая больше информации о том, как такие химические вещества, как сульфоксафлор, влияют на биологию пчёл, исследователи надеются помочь фермерам сохранить как урожайность, так и опылителей, которые её обеспечивают.

Источник: scitechdaily.com.