Жало замедленного действия

Слышали об эффекте бабочки, которая способна спровоцировать ураган взмахом крыла? Скоро всех нас ждет эффект пчелы – если они вымрут, то и мы тоже.

Почему умирают пчелы?

Чтобы городской житель, вернувшийся с утренней пробежки, добавил себе в овсяную кашу ложку меда, биологическая цепочка должна работать без перебоев: растения цветут, пчелы садятся на них и специальным хоботком собирают нектар, который потом переносят в соты. При малейшем изменении весь процесс рушится. Пасечники со всего мира все чаще жалуются на почти мистическую картину: утро, пчеловод выходит проверить «подопечных» и видит целое кладбище мертвых пчел, над которыми кружатся еще живые. Маленький апокалипсис случился быстро, за одну ночь. Но бывает и иначе: пчелы могут улетать и просто не возвращаться. В отличие от людей, они не способны выбрать отшельническую жизнь и не бывают интровертами. Если пчела не вернулась в улей, значит она умерла, эти насекомые не живут без дома. Иногда пустыми остаются целые ульи – что-то вроде массового пчелиного самоубийства. Картина их вымирания разная и зависит от причины.

Все началось в Северной Америке. В конце 1990-х фермеры США и Канады начали массово жаловаться на брошенные ульи: рабочие пчелы улетали из них неизвестно куда, оставляя маток, молодняк и даже запасы еды. В диких условиях наблюдалась та же самая картина – оставленные гнезда и никаких прощальных записок. В 2006 году Штаты потеряли полностью или частично уже от 20 дo 40 % колоний диких пчeл. Тогда же в обиход ввели термин «синдром разрушения пчелиных семей» (colony collapse disorder, CCD). Предлагали другие названия – «исчезающая болезнь», «весеннее увядание», «майская болезнь», «осенний коллапс», но вот какая загвоздка: в традиционном смысле этого слова пчелы вовсе не болеют, да и сезонность этого явления ученые так и не обнаружили. Пчелы не улетают в мае или осенью, у них не нашли возбудителя и патогенеза болезни, поэтому и остановились на нейтральном слове «синдром», которое как бы отражает наше непонимание происходящего.

Первый отчет, где фигурировал CCD, сделал в середине ноября 2006 года пчеловод из Пенсильвании. К февралю 2007-го крупные коммерческие мигрирующие пчеловоды, зимовавшие в Калифорнии, Флориде, Оклахоме и Техасе, тоже сообщили о больших потерях, связанных с CCD: они лишились от 30 до 90 % пчелиных семей, некоторые потеряли всех. Подобные отчеты стали появляться каждый год, популяция пчел сокращалась, хотя и не сильно заметно, потому что пасечники пытались контролировать ситуацию. Но для сравнения: в 1947 году количество медоносных пчел Америки исчислялось 6 млн, в 2015-м их осталось всего 2,5 млн.

В 2009 году специальный комитет Министерства сельского хозяйства США выпустил первый отчет, посвященный синдрому разрушения пчелиных семей. Эксперты проанализировали 61 причину, по которой пчелы могли бы покидать привычную среду обитания, и… отбросили их все. «Не было обнаружено ни одного фактора с достаточной последовательностью», – сказано в документе. В 2010 году попытку повторили, и еще раз – в течение следующих лет. Синдром так и остался неразгаданным, его не смог бы спровоцировать ни один фактор сам по себе. В 2015 году, после анализа 170 исследований, охватывающих все возможные и невозможные причины, американцы остановились на тройке «игроков» – пестицидах, паразитах и климате. При этом даже в официальной формулировке значится, что «провести хорошо тиражируемые исследования воздействия множества стрессоров на пчелиные семьи сложно». Иначе говоря, у ученых не получается достаточно правдоподобно воспроизвести все условия. А пчелы, между тем, гибнут.

Обработка посевов пестицидами ведет к вымиранию пчел. Фото: Charles Visser, flickr.com

Конкретные факторы

После Второй мировой войны использование пестицидов в сельском хозяйстве возросло в несколько раз. Неоникотиноиды хорошо справляются с жуками и тлей, уничтожающей посевы, это относительно новый класс инсектицидов. Ими обрабатывают семена растений, так что когда те вырастают, то уже содержат в себе яд, но для пчел неоникотиноиды долгое время считались безопасными – ведь пчелы не едят растения, а опыляют их. Так что фермеры беспечно поливали пестицидами свой посевной материал, а потом долго удивлялись, почему у них целая горстка мертвых пчел на пасеке. Именно пестициды вызывают мелкий геноцид в ульях. Правда, выяснилось это только в 2015 году. Геологическая служба США устроила разведывательную операцию: специалисты установили ловушки и собрали из них 54 пчелы, у которых взяли анализ. И обнаружили в гемолимфе, «крови» наших полосатых помощников, 112 видов пестицидов и 14 продуктов их распада. Пестицидное лобби тут же парировало, что наличие не говорит о негативном влиянии отравы на пчел. Ученые полемизировать не стали, а занялись делом, и уже в 2017 году команда из Болонского университета опубликовала вScientific reports статью, в которой рассказала о своем опыте измерения полетов и ориентации пчел в пространстве после воздействия неоникотиноидов. Оказалось, что эти вещества влияют на центральную нервную систему насекомых, приводя их к параличу и смерти. Когда пчелы подвергаются воздействию пестицидов, то впадают в шок и забывают дорогу домой, у них случается что-то вроде приступа болезни Альцгеймера. В течение часа после приема однократной сублетальной дозы (1,34 нг/пчела) «подопытные» итальянцев проявляли возбуждение и значительно увеличивали продолжительность полета (+78 %) и расстояние (+72 %). Систематическое же воздействие «яда» в течение нескольких дней значительно уменьшало продолжительность полета (–54 %), расстояние (–56 %) и среднюю скорость (–7 %). Неоникотиноиды влияют на пчел так же, как никотин на человека: маленькая доза ведет к возбуждению, большая – к смерти.

Это еще не все. Пестициды не только нарушают ориентацию пчел в пространстве, они влияют на них и косвенно. Ученые из австралийского Университета Маккуори предположили, что, поскольку неоникотиноиды сильнее влияют на старых особей, молодым приходится раньше летать «на работу», а это большой стресс. Они отделили взрослых от ульев и посмотрели с помощью датчиков, что делает молодняк, а потом составили демографические модели. Выводы неутешительные: в модели, где уровень смертности собирателей был повышен, подросткам приходилось раньше летать за пыльцой, они часто не возвращались из первого полета, медленнее выполняли работу, и в конце концов это привело к нарушению разделения труда, потере взрослого населения и сокращению численности колонии.

Правда, не все ученые согласны с влиянием пестицидов. Профессор Университета Орегона Майкл Бергетт (Michael Burgett), например, сказал, что если бы составлял перечень из десяти главных причин вымирания пчел, то поставил бы пестициды на 11-е место. Действительно – найдутся конкуренты и посерьезнее.

Клещей Varroa destructor, впервые замеченных в 1970-х и быстро распространившихся по миру, называют главными виновниками гибели пчел. Эти паразиты размножаются в пчелиных колониях, сосут гемолимфу и жировую ткань и заражают пчел вирусом деформации крыльев. Варроа одинаково поражают взрослых и молодых особей. Болезнь, вызываемая клещами, приводит к тому, что насекомые теряют ножки или крылья, – самая настоящая смерть. Больше того, вред несет не только паразит, но и феромон тревоги, который выделяют больные насекомые. Пчелы вообще довольно тревожные создания, даже минимальный стресс сильно ухудшает их самочувствие и влияет на популяцию. Известны случаи, когда здоровые пчелы даже убивали своих больных сородичей.

В 2020 году ученые из Техасского университета в Остине попытались решить проблему с варроа и опубликовали в журнале Science статью, где предложили новый метод борьбы с паразитами. Суть его – в чем-то вроде вакцинации. В кишечник медоносной пчелы предлагается заселять генно-модифицированные штаммы бактерий Snodgrassella alvi, которые стимулируют особый противовирусный механизм защиты и усиливают иммунный ответ пчелиного организма. И что – мы теперь будем строить пункты вакцинации еще и для мохнатых товарищей? Нет, инъекции им не нужны (они были бы и невозможны), достаточно подмешать генно-модифицированный штамм в корм. Штамм не только успешно проникает из желудка в клетки пчелы, но «добивает» паразита. Но есть и плохая новость: синтез двухцепочечных РНК, который необходим для выработки штамма, стоит дорого. Эти молекулы быстро разрушаются, а поддерживать их постоянное производство рядом с пасеками абсолютно нерентабельно. Ученые попытались добиться выработки внутри пчелы, и в лабораторных условиях у них даже получалась готовая передача от особи к особи, но пока совершенно непонятно, насколько успешно эта технология сработает в ульях.

1. Клещ на пчеле; 2. Клещ Varroa destructor. Фото: Pavel Klimov, idtools.org/id/mites/beemites

Пока жители средней полосы России радуются летней жаре, пчелы совсем не в восторге от изменений климата. Не то чтобы они плавятся в своих ульях от перегрева, но вообще… похоже, так и есть. Американские исследователи из Северо-Западного университета в Эванстоне выбрали для изучения колонии Osmia ribifloris – исчезающих диких пчел осмий, живущих в засушливых местностях Аризоны. Они обычно устраивают гнезда в укромных уголках ‒ внутри скальных трещин или пней. Ученые пытались понять, что происходит со средой обитания пчел при нагревании, пусть даже минимальном. Они поселили насекомых в специальные домики, треть из них окрасили в черный цвет, притягивающий солнечные лучи, а остальные – в белый. Результаты, опять же, не слишком обнадеживают: в первый год черные домики опустели на 30 %, во второй – на 70 %, а в итоге их обитатели просто вымерли, в то время как жители белых продолжили беззаботную жизнь. Американцы предположили, что из-за повышения температуры пчелы с трудом погружаются в спячку (попробуйте заснуть в сауне), из-за чего им приходилось съедать запасы еды, а весной они, соответственно, просыпались ослабленными и не доживали до конца сезона.

Мир без пчел

Некоторые ученые считают проблему вымирания пчел преувеличенной. По их мнению, синдром разрушения пчелиных семей почти полностью исчез к 2006 году, но продолжил фигурировать в СМИ, потому что служит хорошим способом манипуляции, получения субсидированных средств на новые исследования и причиной повышения цен на продукты пчеловодства. Сейчас вымирание пчел почти не окутано ореолом тайны CCD – скорее всего, виноваты клещи и пестициды. Еще в 2018 году Европейское агентство по безопасности продуктов питания согласилось с тем, что неоникотиноиды приносят пчелам вред, и запретило три вида этих пестицидов – клотианидин, имидаклоприд и тиаметоксам. Ученые близки к тому, чтобы окончательно решить вопрос и с клещом: метод генно-модифицированных бактерий проходит лабораторные испытания. Все эти успехи – хороший повод сделать вид, будто проблема надумана.

Фото: Hayes Valley Farm, flickr.com

Но можно взглянуть на конкретные цифры. Семь видов гавайских желтолицых пчел добавлены в список исчезающих в 2017 году, вид Bombus affinis – в 2018 году. В 2019 году за два летних месяца в центральной и южной частях России погибло более 80 тыс. пчелиных семей. Красная книга, составленная Международным союзом охраны природы, показала, что 9,2 % из почти 2 тыс. видов пчел находятся под угрозой исчезновения, и еще 5 % окажутся в этом перечне в ближайшее время. В Красную книгу Германии внесена половина диких пчел страны. Начиная с 1990-х до 25 % известных науке видов пчел больше не отслеживаются с помощью систем мониторинга.

Для человека с апифобией мир без пчел – предел фантазий. Но человечеству глобально он вряд ли понравится. Если подключить фантазию и прогнозирование, такой вариант можно легко представить. Сценарий получается немного драматичным, и на деле возможен совсем иной исход (вдруг пчелы начнут размножаться и выселят нас с планеты?), но… Если исчезнут пчелы, некому будет опылять растения, и они вымрут вслед за ними. Сначала мы потеряем миндаль, потом яблоки, вишню, чернику, авокадо, брокколи, огурцы, листовую зелень и тыкву. Рис и пшеница не требуют опыления насекомыми, так что мы будем питаться аскетично, в духе восточных мудрецов. Крупнорогатый скот зависит от люцерны и люпина. С их сокращением он тоже начнет мельчать, так что мы потеряем основные источники мяса. Плотоядные животные начнут медленно вымирать вслед за травоядными. И если на этом моменте еще кажется, что мы как-то справимся, то это, увы, не все области, которым необходимы пчелы. Рапс, выращиваемый для производства биодизеля, сильно зависит от опыления. Потеряв доступ к биотопливу, мы будем вынуждены полагаться на ископаемое, возрастет нагрузка на окружающую среду, она наверняка спровоцирует рост цен на нефть, а та в свою очередь – финансовый и политический кризис. Мы лишимся хлопковой одежды, потому что хлопок тоже нуждается в опылении, и получим голый мир, закатанный в асфальт и застроенный многоэтажками, с песком вместо плодородной почвы, ведь упадок растений спровоцирует опустынивание. Пресные водоемы начнут высыхать, исчезающих деревьев не хватит для удержания воды. Изменится состав атмосферы. Человечеству нечего будет есть и пить, наступит голод, эпидемии и нищета. Мы будем пытаться создать искусственных пчел, чтобы восстановить утраченное звено цепочки, но получится или нет – резонный вопрос. Поэтому #savethebees. Это в наших интересах.