Пестициды. Воздействие на пчел

Пестициды вызывают множество форм стресса у пчел. Сельскохозяйственное опрыскивание может влиять на медоносных пчел, и крупномасштабные программы опрыскивания от москитов, непарников, листоверток еловых и других паразитов-насекомых вызывают прямое или непрямое уничтожение пчел, включая нативных шмелей и одиночных пчел. Также происходит переключение используемых типов

- 5 032759 пестицидов: многие, такие как неоницитиноиды, являются менее токсичными для позвоночных, и необходимость в их многократном применении снижена, однако они действуют системно и всасываются и распределяются по растению при обработке семян и почвы, включая распределение в пыльцу и нектар.

Было обнаружено, что сублетальное воздействие пестицидов, включая воздействие холинэргических неоницитиноидных инсектицидов (агонисты никотиновых рецепторов) и/или холинэргических митицидов на основе фосфорорганических соединений (ингибиторы ацетилхолинэстеразы), изменяют активность, развитие, кладку яиц, поведение, соотношение полов потомков, способность к полету и подвижность, способность к навигации и ориентации, пищевое поведение, обучение, память и иммунную функцию, популяционную динамику и увеличение предрасположенности и смертности пчел от заболеваний, включая Nosema. См., например, Pettis, Crop Pollination Exposes Honey Bees to Pesticides Which Alters Their Susceptibility to the Gut Pathogen Nosema ceranae, вышена 1. Фунгициды и митициды, используемые пчеловодами, могут иметь выраженное влияние на способность пчел выдерживать паразитическую инфекцию, Pettis, выше на 4. Часто пчелы подвергаются воздействию нескольких пестицидов, которые могут иметь эффект взаимодействия. См., например, Di Prisco et al., Neonicitinoid clothianidin adversely affects insect immunity and promotes replication of a viral pathogen in honey bees, PNAS vol. 110, no. 46, Nov. 12, 2013, 18466-18471; Pettis et al., Crop Pollination Exposes Honey Bees to Pesticides Which Alters Their Susceptibility to the Gut Pathogen Nosema ceranae, PLoS ONE (2013); Palmer et al., Cholinergic pesticides cause mushroom body neuronal inactivation in honeybees, Nature Communications, 4:1634, (2013); Williamson et al., Exposure to multiple cholinergic pesticides impairs olfactory learning and memory in honeybees, The Journal of Experimental Biology 216, 1799-1807 (2013); Derecka et al., Transient Exposure to Low Levels of Insecticide Affects Metabolic Networks of Honeybee Larvae, PLoS ONE 8(7), e68191 (2013), doi:10.1371/journal.pone.0068191.

Воздействие фунгицидов также уничтожает или снижает количество полезных грибов, находящихся на пыльце, результатом чего, вероятно, является более высокая встречаемость заболеваний у медоносных пчел, включая инфекции Nosema и аскосфероз (по иронии, грибное заболевание).

Геном пчел имеет относительно мало генов, которые связаны с детоксикацией, по сравнению одиночными насекомыми, такими как мухи и комары. Некоторые из наиболее выраженных различий между пчелами и другими насекомыми находятся в трех суперсемействах, кодирующих ксенобиотические детоксифицирующие фарменты. В то время как большинство геномов других насекомых содержит 80 или более генов цитохрома Р450 (CYP), A. mellifera имеют только 46 генов цитохрома Р450, между тем как у человека имеется 60 генов CYP. Медоносные пчелы имеют только приблизительно половину глутатионS-трансфераз (GST) и карбоксил/холинэстераз (ССЕ) по сравнению с большинством геномов насекомых. Это включает нехватку в 10 раз или более дельта- и эпсилон-GST и CYP4 Р450, причем представителей этих клад связывают с устойчивостью к инсектицидам в других видах. Claudianos et al., A deficit of detoxification enzymes: pesticide sensitivity and environmental response in the honeybee, Insect Molecular Biology, 15(5), 615-636 (2006).

В то время как пчелы эволюционировали, чтобы справляться с фитохимикатами растений и природными токсинами, в настоящее время они, кроме того, должны метаболизировать и детоксифицировать антропогенные инсектициды, митициды, гербициды, фунгициды и загрязнители внешней среды, что является беспрецедентной эволюционной нагрузкой.