Новозеландские химики и зоологи выяснили, что распространенный пестицид хлорпирифос оказывает воздействие на скорость обучения медовых пчел в дозах во много раз меньших, чем летальные. Авторы оценивают минимальную эффективную дозу вещества в 50 пикограмм (триллионных долей грамма) на пчелу. Исследование опубликовано в Journal of Chemical Ecology, кратко о нем сообщает пресс-релиз Университета Отаго.
Ученые в лабораторных условиях анализировали влияние пестицида на поведение пчел. Для этого зоологи собирали насекомых и подкармливали растворами сахарозы, содержащими различные количества вещества — от 0,5 до 5000 пикограмм. Спустя несколько часов с животными проводились поведенческие тесты.
Apis mellifera Изображение: frank
Наиболее выражены оказались результаты теста на обучение через обонятельные стимулы. На первом этапе ученые отобрали из собранных пчел только тех, которые вытягивали хоботок в ответ на поднесение к усикам капель раствора сахарозы (безусловный стимул). Затем начинался эксперимент. Каждому насекомому по очереди подносили сначала раствор нонанола-1(условный стимул), затем раствор сахарозы — сначала к усикам, затем к хоботку. Затем пчелам разрешали поглощать сахарозу в течение трех секунд, спустя 10 минут эксперимент повторяли. Спустя 4-5 попыток пчелы начинали вытягивать хоботок уже в ответ на условный стимул, что считалось завершением обучения.
Статистика летних испытаний по обонятельному обучению пчел. Слева — процесс первичного обучения, в центре — отклик спустя час на условный стимул, похожий на него запах и отличающийся запах. Справа — распределение в группах по ответным реакциям на запахи. Звездочкой обозначены статистически отличающиеся результаты.
Elodie Urlacher et al. / Journal of Chemical Ecology, 2016
Затем, через час, зоологи вновь стимулировали пчел с помощью нонанола-1 и еще нескольких веществ, схожих по строению. Оказалось, что насекомые, получившие дозу пестицида свыше 5 пикограмм хуже «вспоминали» аромат, за который получали вознаграждение. Вместе с тем, ученые отмечают, что и изначальное обучение у пчел, получивших дозы 50 и более пикограмм проходило в среднем медленнее. Наиболее выраженные результаты были получены для группы, получившей дозу 5000 пикограмм вещества. В каждой группе было не менее 60 пчел.
Для того, чтобы определить степень распространения пестицида, исследователи собрали по нескольку пчел относящихся к 51 улью в 17 различных областях провинции Отаго в Новой Зеландии. Химики обнаружили, что в организмах насекомых содержится от 35 почти до 300 пикограмм хлорпирифоса. Это наблюдение согласуется с результатами работы другой группы, обнаружившей следы пестицида в воде, воздухе и образцах растений по всей стране.
Авторы отмечают, что нарушение памяти у пчел может повлиять на их успешность в сборе нектара. Насекомые опираются на память о запахах, которые оказались связанными с вознаграждением. Современные способы регуляции использования пестицидов учитывают только их летальные дозы, которая для хлорпирифоса составляет около 100 нанограмм (100 000 пикограмм, LD50). Эффективные же «опьяняющие» дозы оказались в тысячи раз меньше.
