Королеви джмелів обрали життя у ґрунті, насиченому пестицидами.

Вплив пестицидів — одна з головних причин зменшення чисельності комах у всьому світі, зокрема бджіл-шимей. Про це свідчать автори численних досліджень (1,2,3,4), які проводяться з кінця минулого століття. Наприклад, з'ясувалося, що за останні 30 років кількість шмелей знизилася приблизно на 25 відсотків.

Зниження чисельності шмелей викликає глибоке занепокоєння у науковців, враховуючи ту важливу роль, яку ці комахи відіграють у природі. Вони запилюють різні рослини, навіть ті, які важко доступні для інших запилювачів — медоносних бджіл. Переважна більшість квітучих видів рослин виробляють насіння лише завдяки переміщенню пилку від тичинок до маточок. Без роботи запилювачів багато рослин не зможуть утворювати насіння та плоди.

На відміну від інших запилювачів, шмелі досить холодолюбиві завдяки особливостям терморегуляції та густому покрову з волосків на тілі. Вони можуть заходити далеко на північ, де вносять важливий внесок у запилення рослин. Наприклад, шмель льодовиковий Bombus glacialis зустрічається навіть на Новій Землі та острові Врангеля, де немає інших великих комах з подібними властивостями.

Шмелі будують гнізда в землі, використовуючи покинуті нори гризунів та інші заглиблення. Восени майже всі шмелі гинуть, залишаються лише молоді запліднені матки (королеви), які йдуть в сплячку на кілька місяців, поки триває зима. Весною королеви будують нові гнізда (збирають пилок і утворюють нову колонію), і цикл повторюється.

Аграрна індустрія використовує пестициди для захисту рослин від шкідників, тому отруйні речовини часто проникають у землю і негативно впливають на шмелей: окрім зростання смертності, вплив пестицидів може знизити у шмелей мотивацію до збору нектару та збору пилку.

Пестициди в цілому шкідливі для шмелей, але як саме вони впливають на зимуючих королев — точно не відомо. У цьому питанні вирішили розібратися канадські біологи з Університету Гуельфа. Результати свого дослідження вони представили в журналі Science of The Total Environment.

Головним завданням, яке ставили перед собою науковці, було з'ясувати, чи можуть шмелі знаходити і уникати забруднені пестицидами ділянки ґрунту, чи навпаки, отруйні речовини їх приваблюють і комахи обирають для зимівлі забруднений ґрунт. Щоб відповісти на це питання, біологи провели експеримент. В якості піддослідних виступили шмелі виду Bombus impatiens.

В закритих сітчастих домиках біологи встановили 36 ящиків з ґрунтом, що містить пестициди, а також контейнери з «чистим ґрунтом». Потім запустили шмелей з щойно з'явившимися на світ шмелиними королевами, які утворили чотири колонії за межами домиків. Вчені залишили комах на п’ять тижнів.

Для експерименту обрали п’ять діючих речовин пестицидів, які найчастіше зустрічаються в сільськогосподарських ґрунтах: боскалід, хлорантраніліпрол, клотианідін, ціантраніліпрол, дифеноконазол. Отруйні речовини використовували в двох концентраціях: низькій та високій. Кількість використаного яду вчені визначили на основі вимірів, зроблених на фермах і в яблуневих садах у Південному Онтаріо.

Коли експеримент закінчився, вчені виявили, що ті королеви, в домиках яких були встановлені ящики з високою концентрацією пестицидів у ґрунті та контейнери з «чистим ґрунтом», завжди обирали перший варіант. Тобто комахи надавали перевагу впадати в сплячку в ґрунті, наповненому пестицидами. В тих домиках, де були встановлені ящики з низьким вмістом отруйних речовин у ґрунті та з звичайним ґрунтом, королеви шмелей обирали перший варіант у більшості випадків, а саме — у 1,3-2,4 рази рідше обирали ґрунт, що не містить отруйних речовин.

Автори наукової роботи підсумували, що таке явне уподобання забрудненого пестицидами ґрунту підвищує ймовірність негативного впливу отруйних речовин на бджолиних маток під час зимівлі — важливого і дуже вразливого періоду їхнього річного життєвого циклу. Наприклад, шмелині королеви можуть не відчувати жодних наслідків після виходу зі сплячки в ґрунті з пестицидами, але потім їм буде важко добувати їжу, коли вони створять свої колонії.

Чому королеви обирають для сплячки ґрунт з отруйними речовинами, поки залишається загадкою. Одна з гіпотез говорить, що отрути вбивають грибки та паразитів, які живуть на тілі королев.

Під час іншого експерименту, результати якого команда канадських біологів опублікувала в липні 2024 року в тому ж журналі, вчені з'ясували, які пестициди чинять згубний вплив на шмелині матки.

Під впливом однієї з сполук, що зустрічаються в пестицидах, — ціантраніліпрола — королеви рідше виживали після сплячки, починали пізніше будувати колонії, а їхнє потомство з’являлося на світ більш дрібним. Інші діючі речовини пестицидів — фунгіцид і боскалід, — навпаки, підвищили виживаність маток після зимівлі.