Ученые Оксфордского университета раскрыли, что пестициды повреждают мозг и нервную систему медоносных пчел, в результате чего насекомым становится трудно перемещаться по прямой. Это может иметь серьезные негативные последствия для их способности добывать пищу, ориентироваться и опылять полевые цветы и сельскохозяйственные культуры. Результаты исследования опубликованы в журнале Frontiers in Insect Science (FIS).
Известно, что насекомые и рыбы обладают врожденным оптомоторным рефлексом, который позволяет им корректировать отклонения в направлении полета по изменениям визуального поля. В экспериментах для изучения оптомоторного рефлекса применяют зрительные стимулы в виде перемещающихся параллельных полос (оптических потоков), из-за чего животные ведут себя так, как будто находятся в движении. В новой работе исследователи испытали рефлекс у медоносных пчел, которым на двух экранах было представлено видео с вертикальными полосами. Визуальное поле было настроено так, что создавало у пчелы впечатление, будто она сбивается с прямого курса, и поэтому ей необходимо совершить корректирующий поворот.
При нормальном оптомоторном рефлексе нервная система дает пчеле указание после поворота вернуться на воображаемую прямую линию между двумя смоделированными оптическими потоками. Однако оказалось, что пестициды вызывают нарушение оптомоторного рефлекса, в результате чего насекомому труднее найти прежний путь.
В исследовании были протестированы четыре группы медоносных пчел, в каждой от 22 до 28 особей. Им давали 1,5-молярный раствор сахарозы в течение пяти дней, при этом у трех групп раствор был загрязнен пестицидами: имидаклопридом в концентрации 50 частей на миллиард (ppb), 50 ppb сульфоксафлора или 25 ppb и того и другого. Все пчелы, у которых в пище были пестициды, хуже всего реагировали на оптический поток, особенно если он имитировал дальнюю визуальную среду (узкие и медленно двигающиеся линии).
Насекомые, подвергшиеся воздействию пестицидов, имели повышенную долю мертвых клеток в частях мозга, важных для обработки зрительной информации. Кроме того, работа ключевых генов, отвечающих за детоксикацию, была нарушена после воздействия. Но эти изменения были относительно слабыми, сильно различались у пчел и вряд ли могли быть единственным объяснением сильного нарушения оптомоторного рефлекса. Ученые предполагают, что пестициды вызывали снижение чувствительности нейронов в качестве защитной реакции, предотвращающей повреждение.