Nowe badanie naukowców z Georgia Institute of Technology wskazuje, że sulfoxaflor — powszechny insektycyd wprowadzony do użytku w 2013 roku — może zaburzać ekspresję genów w tkankach rozrodczych trzmieli. Nawet niskie, pozorne bezpieczne dawki wpływają na aktywność genów w jajnikach robotnic, co może przełożyć się na mniejszą liczbę potomstwa i długofalowe osłabienie kolonii.
Czego dotyczy badanie?
Badanie, finansowane przez USDA i przeprowadzone przez zespół z Georgia Tech, skupiło się na molekularnych efektach sulfoxafloru u trzmieli. Celem było zidentyfikowanie zmian w ekspresji genów po narażeniu owadów na niskie stężenia pestycydu. Autorzy podkreślają, że chociaż sulfoxaflor skutecznie zwalcza mszyce i inne szkodniki, jego wpływ na organizmy niebędące celem działań — zwłaszcza zapylacze — wymaga lepszego zrozumienia.
Jak przeprowadzono analizę?
Naukowcy narażali robotnice trzmieli na niskie dawki sulfoxafloru, po czym szybko zamrażali tkanki i analizowali RNA, aby ocenić zmiany w aktywności genów. Wykorzystano analizy transkryptomiczne oraz modele komputerowe, które pozwoliły wskazać, które ścieżki biologiczne i organy były najbardziej dotknięte. Metodologia łączy techniki molekularne z bioinformatyką, co umożliwiło powiązanie zmian na poziomie genów z potencjalnymi skutkami fizjologicznymi.
Jak sulfoxaflor wpływa na geny i rozród?
Największe zmiany w ekspresji genów odnotowano w tkance jajnikowej — to sygnał, że pestycyd może bezpośrednio zakłócać procesy związane z rozrodem. Zmodyfikowana aktywność genów dotyczyła m.in. ścieżek odpowiedzialnych za rozwój i funkcjonowanie jajników, co sugeruje obniżoną zdolność do produkcji jaj i dalszego potomstwa. W praktyce takie molekularne zaburzenia mogą prowadzić do mniejszej liczby nowych robotnic i osłabienia całej kolonii z upływem sezonów.
Autorka badania, Sarah Orr, zaznaczyła istotę problemu: „We need many bees for successful pollination,” co podkreśla zależność produkcji żywności od zdrowych populacji zapylaczy.
Skala ryzyka dla populacji i rolnictwa
Choć pojedyncze narażenie pojedynczych robotnic może wydawać się mało znaczące, efekty kumulatywne i populacyjne mogą być poważne. Jeśli mniejsza liczba potomstwa stanie się regułą, kolonii będzie trudniej odbudować siłę po sezonach lub po presji środowiskowej (np. falach upałów). To z kolei grozi spadkiem efektywności zapylania — co ma bezpośrednie przełożenie na plony rolnicze, bioróżnorodność i stabilność łańcucha żywnościowego.
W kontekście rolnym problem jest dwuwymiarowy: trzeba kontrolować szkodniki, ale jednocześnie chronić zapylaczy niezbędnych do produkcji wielu upraw. Wyniki badania sugerują, że obecne oceny ryzyka, oparte głównie na toksyczności ostrej, mogą nie uwzględniać subtelnych, molekularnych efektów niskich dawek na rozród.
Możliwe rozwiązania i alternatywy
Autorzy i eksperci proponują kilka kierunków działań. Pierwszy to uzupełnienie procedur oceny ryzyka dla pestycydów o badania transkryptomiczne i analizy efektów subletalnych na reprodukcję zapylaczy. Drugi to rozwój i wdrażanie praktyk integrowanej ochrony roślin (IPM), które minimalizują stosowanie chemii poprzez rotację upraw, wczesne monitorowanie szkodników i stosowanie środków biologicznych. Trzeci obszar to badania nad bezpieczniejszymi alternatywami chemicznymi o niższym oddziaływaniu na owady niebędące celem.
Praktyczne rozwiązania obejmują również tworzenie korytarzy kwietnych i stref buforowych wolnych od oprysków, aby dać zapylaczom przestrzeń do reprodukcji, oraz zmianę harmonogramów stosowania pestycydów na godziny i etapy rozwojowe szkodników, które minimalizują ekspozycję pszczół i trzmieli.
Co to oznacza w praktyce
- Regularne uwzględnianie badań molekularnych (np. RNA-seq) przy ocenie bezpieczeństwa nowych pestycydów.
- Promowanie praktyk IPM i ograniczanie stosowania sulfoxafloru tam, gdzie możliwe, aby chronić populacje zapylaczy.
- Wdrażanie stref buforowych i harmonogramów oprysków redukujących ekspozycję trzmieli.
Źródło
This common pesticide may be quietly wiping out future bumblebees — ScienceDaily
