Вся надежда на русскую пчелу
У России есть уникальный ресурс для преодоления кризиса в сельском хозяйстве
Россельхознадзор запретил ввоз пчелиных семей из Узбекистана, Казахстана и Киргизии. У импортных насекомых обнаружен тропилелапсоз — смертельное заболевание медоносных пчел.
Фото: Audrey Sheridan, Mississippi State University
Производство меда в России составляет более 67 тыс. тонн в год, в мире — примерно 1,8 млн тонн. На экспорт мы отправляем всего около 4 тыс. тонн, так что с медом пока все в порядке: в среднем на россиянина в год приходится 0,5 кг. Проблема гораздо шире.
Численность диких опылителей во всем мире сокращается. Одна из причин — распространение традиционных и экзотических патогенов у медоносных пчел (Apis mellifera) или коммерческих колоний шмелей, преобладающих управляемых насекомых—опылителей сельскохозяйственных культур. Инфекции от культивируемых пчел передаются в дикие популяции, нанося им большой урон, что значительно усугубляет ситуацию: речь не только о меде, но и о жизненном цикле сельскохозяйственных растений, нуждающихся в опылении. Под ударом сельское хозяйство в целом.
К сожалению, весь мир сталкивается со снижением численности популяций медоносных пчел. Это связано как с нарушениями в трансграничном (трансконтинентальном) перемещении животных, а вместе с ними и переносе инфекций, так и со все большим использованием инсектицидов, убивающих полезных насекомых вместе с вредителями. Из-за отсутствия общей системы управления агробиоценозом могут соседствовать поля, где насекомые вообще не нужны, и там может проводиться тотальная дезинсекция, с полями и садами, зависимыми от насекомых-опылителей, где дезинсекция должна проводиться крайне осторожно.
Чем заразили наших пчел на этот раз
Варроатоз — болезнь пчелиной семьи, вызываемая гамазовым клещом Varroa jacobsoni. Возбудитель поражает взрослых особей пчелиной семьи и расплод. При заболевании появляются уродливые, неспособные к полету трутни и пчелы, что приводит к ослаблению пчелиных семей. При сильной степени поражения наблюдают гибель расплода, выбрасывание из гнезд погибших пчелиных и трутневых личинок. Осенью и зимой пораженные клещом семьи проявляют беспокойство и часто погибают в первую половину зимовки.
Нозематоз — заболевание взрослых пчел, маток и трутней, вызываемое Nosema apis, паразитирующим в эпителиальных клетках средней кишки. Симптомы болезни проявляются в конце зимы и весной, в летний период заболевание протекает бессимптомно. Заражение пчел происходит при поедании меда и перги, чистке ячеек, при потреблении воды, загрязненных спорами ноземы. Болезнь сопровождается расстройством функции кишечника, ослаблением и гибелью семей пчел.
Тропилелапсоз — болезнь расплода пчелиной семьи, вызываемая гамазовым клещом Tropilaelaps clareae. Основным источником инвазии являются пораженные клещом пчелы. В результате заболевания отмечается гибель печатного расплода, появляются уродливые рабочие пчелы и трутни.
Акарапидоз — болезнь взрослых пчел, вызываемая микроскопическим клещом Acarapis woodi. Наибольшего развития болезнь достигает в конце зимы и весной, а также летом при продолжительной влажной погоде. Поражаются трахеи пчел. Больные пчелы не способны к полету, ползают на прилетной доске и около ульев.
Агробизнес сначала стал наращивать производство сельхозпродукции и только потом столкнулся с ограничениями производительности из-за вредителей. Тогда усилили борьбу с вредителями самыми доступными средствами — химическими инсектицидами, а получили снижение популяции полезных насекомых. Резко увеличили ввоз пчелиных семей из-за границы, но карантинные мероприятия — это издержки, к которым бизнес оказался не готов. В итоге в стране оказались зараженные насекомые, и свои функции не выполняющие, и наносящие дополнительный урон дикой популяции. А из-за теплых зим не все патогены погибают от холода.
Интересный выход из мирового пчелиного кризиса нашли американские пчеловоды. В 1997 году Лабораторией генетики и физиологии медоносных пчел Службы сельскохозяйственных исследований Министерства сельского хозяйства был завезен штамм пчел «Русская медоносная» из Приморского края России.
А в конце 1990-х годов совместно с сотрудниками Пчелиной лаборатории в Батон-Руж была создана Ассоциация заводчиков русской пчелы, которая занимается сертификацией пасечников, содержащих только чистокровных русских медоносных пчел. Основной целью Ассоциации заводчиков русских медоносных пчел стало поддержание и улучшение генетических линий путем разведения и селекции. Для разведения чистопородного поголовья было выбрано изолированное место — барьерный остров у побережья Луизианы. Эта программа успешно развивает популяцию и обеспечивает здоровье и жизнеспособность русских медоносных пчел в Америке.
Доказано, что русские медоносные пчелы более чем в два раза устойчивее к различным паразитическим клещам, чем другие. Клещи Варроа встречаются в природном ареале русских пчел, и естественный отбор мог благоприятствовать пчелам, которые проявляли агрессивное поведение в отношении заражения клещами на уровне колоний. Эксперименты показали, что популяция клещей сокращается в колониях чистокровных русских и гибридных российско-итальянских пчел. Механизмы, с помощью которых контролируются популяции клещей в этих колониях, включают гигиеническое поведение по отношению к клещам и, возможно, повышенную агрессию по отношению к ним. Кроме того, русские медоносные пчелы способны обнаруживать самок клещей Варроа в гнездовых ячейках, которые они откупоривают, оставляя клеща незащищенным.
Жизненный цикл клеща Варрора
Взрослые самки клещей живут на взрослых пчелах в среднем одну неделю между попытками размножения в выводковых ячейках. При размножении в рабочей выводковой ячейке у каждого клеща образуются три-четыре дочери и один сын. Обычно только самка клеща и одна-две взрослые особи покидают выводковую ячейку вместе с появляющейся пчелой. Каждая взрослая самка клеща за свою жизнь предпринимает три-четыре попытки размножения.
1 — Взрослая самка клеща проникает в выводковую ячейку около 15–18 часов до закрытия выводковой ячейки
2 — Клещ откладывает первое яйцо (самец) примерно через 30–35 часов после закрытия выводковой ячейки
С 3 по 6 — Клещ откладывает три-четыре яйца (самка) с интервалом в 30 часов. Каждое потомство проходит две стадии развития нимфы, прежде чем стать взрослым
5 — Самец клеща становится взрослым раньше своих сестер
6 — Первая дочь становится взрослой и несколько раз спаривается со своим братом
7 — Вторая дочь достигает совершеннолетия и спаривается с братом. Старшая дочь продолжает темнеть
8 — У куколки пчелы вырастают крылья, и на следующий день клещ выходит из выводковой ячейки
9 — Клещ-мать и одна-две взрослые особи покидают рабочую выводковую ячейку вместе с появляющейся пчелой. Каждый из этих клещей живет на взрослых пчелах около недели, прежде чем вторгнуться в новую выводковую ячейку для размножения
Российские медоносные пчелы устойчивы к заражению трахеальным клещом Acarapis woodi. Эта наследственная черта, вероятно, обусловлена поведением пчел по уходу за собой. Русские медоносные пчелы по сравнению с итальянскими проявляют повышенную агрессию по отношению к мелким жукам-ульевикам. Традиционные селекционно-генетические подходы могут быть эффективны в отношении насекомых ввиду их высокой плодовитости.
Другим не менее перспективным методом стало внедрение в сельскохозяйственное производство генетически модифицированных сортов растений, обладающих устойчивостью к традиционным насекомым-вредителям и гербицидам, что позволяет в десятки раз снизить нагрузку инсектицидами и гербицидами на поля и сады и защитить полезных насекомых от гибели.
Проблема со здоровьем пчел — сигнал исчерпания способов «экстенсивного» развития сельского хозяйства за счет расширения площади полей и увеличения нагрузки пестицидами и инсектицидами. Из-за этого нарушается глобальное экологическое равновесие, а три четверти мировых сельскохозяйственных культур зависят в своем жизненном цикле от насекомых-опылителей и без них не могут плодоносить.
Единственный рациональный выход — использование генетических технологий как для создания устойчивых к патогенам видов животных (в том числе насекомых) и растений, чтобы природные механизмы пришли на смену химической нагрузке. Мировой опыт подтверждает, что Россия обладает уникальными генетическими ресурсами и биологическим разнообразием. У нас есть все необходимое для преодоления этого кризиса, нужно только правильно воспользоваться преимуществами, дарованными нам природой и знаниями наших ученых.