Безопасность инсектицидов для пчел оценивается неадекватно

Исследователи из Queen Mary обнаружили неожиданные вариации в строении нейронных рецепторов пчел, что ставит под сомнение текущие методы оценки безопасности инсектицидов, которые действуют, нацеливаясь на эти рецепторы.

Поскольку пчелы используют разные версии этого рецептора в разных тканях и у разных видов, может быть невозможно точно предсказать последствия воздействия инсектицидов на пчел.

Новое исследование, опубликованное в Molecular Ecology, раскрывает молекулярный механизм, объясняющий, почему измерение и оценка эффектов инсектицидов так сложны при использовании текущих практик.

Наиболее часто используемые инсектициды, включая неоникотиноиды и их потенциальные замены, нацелены на нейронный рецептор, присутствующий у всех животных. Идея о том, что у пчел могут быть разные версии этого рецептора, ранее не учитывалась в оценках безопасности. Также было неясно, в какой степени пчелы используют эти рецепторы вне мозга.

Исследователи применили высокоразрешающие молекулярные техники, чтобы понять, как организмы шмелей и медоносных пчел строят нейронный рецептор, на который нацелены инсектициды. Они обнаружили, что в разных тканях рецептор строится из разных компонентов.

Также были обнаружены значительные различия между пчелами разного возраста и между видами. Поскольку эффект инсектицида зависит от того, как построен рецептор, это разнообразие может объяснять, почему инсектициды оказывают чрезвычайно разнообразные эффекты.

Ведущий автор исследования Алиция Витвицка заявила: "Теперь мы также знаем, почему инсектицид может вредить опылителям столькими разными способами".

Призыв к действию

Выводы исследования имеют серьезные последствия для оценки безопасности, которую проводят перед распылением инсектицидов на посевы. Эти оценки обычно исследуют один или несколько показателей токсичности у одного или нескольких видов и пытаются экстраполировать эти данные на общие риски для сотен других видов опылителей.

Профессор Янник Вурм заявил: "Поскольку молекулы, определяющие восприимчивость к инсектицидам, так сильно различаются внутри особей и между видами, политикам следует пересмотреть то, как оценивается безопасность инсектицидов".

Мэтт Шардлоу, CEO благотворительной организации Buglife, отметил: "Это исследование подчеркивает важность тестирования воздействия пестицидов на ряд видов пчел и стадий их жизни".

Что представляют собой целевые рецепторы?

Наиболее широко используемые современные инсектициды нацелены на нейронный рецептор, необходимый всем животным для передачи сигналов между нейронами, — никотиновый ацетилхолиновый рецептор. Новое исследование показало, что нейроны в каждой части тела пчелы используют эти рецепторы, а значит, все части пчелы могут быть затронуты воздействием инсектицида.

Исследование также выявило неожиданные вариации в сборке рецепторов. Каждый рецептор состоит из пяти секций или субъединиц, а генетические "чертежи" пчелы содержат инструкции для 10-15 версий субъединицы. Рецепторы в разных частях тела строятся из разных комбинаций субъединиц, что фундаментально меняет то, как на них влияет инсектицид.

Большое разнообразие используемых рецепторов означает, что безопасность инсектицидов необходимо тестировать для каждой версии рецептора, что, вероятно, неосуществимо.

"Наша работа демонстрирует, что высокоразрешающие молекулярные подходы могут помочь нам лучше понять, как функционируют организмы опылителей и, в конечном счете, их здоровье", — добавила Алиция Витвицка.