Медоносные пчелы и апимониторинг

Представлена информация о влиянии некоторых абиотических факторов на жизнедеятельность одного из видов наземных животных, а именно пчел медоносных, которые являются наиболее чувствительными и уязвимыми к загрязнению окружающей среды.

Многие миллионы лет пчела медоносная, участвуя в симбиотической связи растительного и животного миров, успешно распространилась в различных природно-климатических зонах земного шара. Разнообразие ландшафтов и метеорологических факторов ареола обитания способствовало раскрытию высокого биопотенциала этого вида к адаптации к окружающей среде с резкой изменчивостью климатических условий. Например, семья медоносных пчел в активный и пассивный периоды своей жизнедеятельности остается неразрывно связанной с абиотическими факторами окружающей среды.

По данным исследователей, в активный период «стандартная» пчелосемья может собрать: 190-210 кг нектара; 28-30 кг пыльцы; около 48-50 дм3 воды; потребить воздуха в процессе обмена питательных веществ около 3,8-4 тыс. м3. Кроме того, полевые пчелы, многократно посещая большое количество цветков энтомофильных растений, обслуживают зеленые насаждения вне радиуса активного лета на площади более 200-250 га. Однако решающее значение в расширении ареола обитания пчел медоносных сыграло кроме прочего то, что в процессе эволюционирования они приспособились общими усилиями (проявление положительной роли массового эффекта) формировать и поддерживать микроклимат в расплодном гнезде. Так практически здоровая пчелиная семья нормально выдерживает перепад температуры воздуха окружающей среды от +40°С до -50°С.

Установлен и оптимальный диапазон температур для развития пчелиных маток этого вида, который составляет достаточно узкий коридор в пределах +34-35°С. Такая же температура поддерживается в зоне расплода, расположенного на расстоянии 0,5-0,7 м от летка к центру рамки гнезда. На расплоде, расположенном на периферии гнезда, средняя температура может достигать 33,5°С. При этом пчелиный расплод одинаково чувствительный как к понижению температуры, так и к ее повышению от оптимальной. По данным исследователей, превышение температуры верхнего оптимального порога на протяжении всего периода развития закрытого расплода на +1,5°С, приводит к его гибели.

Медоносные пчелы, относящиеся к пойкилотермным животным, эффективно приспосабливаются к низким температурам в зонах с умеренным и холодным климатом.

Для этого в их организме сокращается процентное соотношение свободной воды, замедляются обменные процессы, железы внутренней секреции продуцируют меньшее количество ферментов, запасается больше жиров, углеводов, глицерина (используется в качестве антифриза). Поэтому обоснованный выбор оптимальной для конкретного региона технологии содержания пчелосемей во многом определяет эффективность производственной деятельности пасеки и пасечника. Последнее объясняется различными затратами труда, времени и материальных ресурсов на обслуживание и содержание пчелохозяйств.

Специфика жизнедеятельности пчел обуславливает и особенности взаимодействия их с различными экологическими факторами. При их изучении можно понять физиологические возможности этих насекомых и оценить их влияние на существование различных биоценозов. При этом наиболее важными факторами остаются температура, влажность и свет. Именно суточный режим (фотопериодизм) уровня освещенности обуславливает не только сезонную динамику жизненно важных циклов пчел медоносных, в том числе и смену состояний (активный и пассивный периоды), но и начало и завершение периодов размножения, роения и т.п. Воздействие света может быть модифицировано и другими абиотическими факторами, в том числе температурой и влажностью, существенно влияющих на активность жизненно важных процессов пчел медоносных. Сюда же относятся и рекомендации по ориентированию летков (ульев) по частям света, которое существенно влияет на время начала и конца летной деятельности в активный период пчелосемьи.

Осознавая важность и значимость природного фактора света для пчелосемьи, нельзя не обратить внимание и на отрицательное действие ярких источников (светозагрязнение) окружающей среды, приводящее к значительным потерям летных пчел, привлекаемых на свет мощными лампами ночных светильников.

Так или приблизительно так было до тех пор, пока человек с позиций мутуализма не начал вмешиваться в жизнь и окружающую среду медоносных пчел.

В результате «бурной» деятельности Homo sapiens происходит не только нарушение пищевой цепи, наносится непоправимый ущерб гармонии развития живой природы, но и рождается хищническое безответственное отношение человека к использованию ее богатств, загрязняется и уничтожается экосистема.

Судя по иностранным публикациям, перспективными для мониторинга степени загрязнения экосистем отходами нефтяной и газовой промышленности, пестицидами, гербицидами, инсектицидами, тяжелыми металлами, радионуклидами и др. могут стать биологические методы. На сегодняшний день ведутся работы по созданию эффективной системы унифицированных объектов и показателей биомониторинга, позволяющих решать эту многофакторную проблему. Среди специалистов прослеживается тенденция того, что такими унифицированными объектами могли бы стать представители группы насекомых, и в частности apis mellifera, которые вследствие массового контакта с растительным миром становятся самыми уязвимыми и чувствительными к загрязнению окружающей среды из наземных животных.

По изменению плотности расселения пчелосемей, их биоразнообразию, наличию загрязнителей в продуктах пчеловодства и теле самих пчел можно было бы оценивать экологическую обстановку в той или иной природно-климатической зоне.

Ученые отмечают, что уникальная структура физической модели биологического объекта apis mellifera и его связь с окружающей средой, физиологические и биологические особенности его позволяют не только вести мониторинг воздействия загрязняющих веществ в масштабе реального времени, но и проследить этот процесс в динамике, проанализировать изменения содержания техногенных загрязнителей в биоценозах и отдельных биологических объектах.

Унификация этих биологических объектов заключается еще и в том, что они могут участвовать в экспериментах, не нанося ущерба популяции вида. Известно также, что пчел используют при составлении карт экологически чистых и загрязненных территорий, для идентификации источников загрязнения той или иной среды обитания, для мониторинга распространения газообразных химических веществ и др. Как свидетельствуют данные зарубежных источников, для контроля загрязнения окружающей среды различными химикатами (фтором, серой, мышьяком, тяжелыми металлами, радионуклидами) в качестве индикатора все чаще используют медоносных пчел.

Не менее важная информация о загрязнении окружающей среды может быть получена и путем исследования продуктов пчеловодства (мед, пчелиная обножка, прополис), которые могут выступать в роли усредненных проб, характеризуя уровень загрязнения местности в радиусе 3-4 км. Кроме того, с помощью апимониторинга возможно проследить миграцию элементов техногенного загрязнения в различных экосистемах (почва, вода, воздух-растения-нектар, пыльца-пчела, личинка-пчелы) и т.п.

Таким образом, с учетом выше изложенного можно сделать вывод о том, что на сегодняшний день техногенное загрязнение окружающей среды приняло такие масштабы, которые угрожающе действуют на жизнедеятельность и здоровье самого человека. Как средство биологического мониторинга загрязнения окружающей среды все чаще предлагают использовать биологические методы, основанные на использовании апимониторинга, то есть пчел медоносных. Только совместными осознанными усилиями всего человечества можно предупредить катастрофу экологической системы и не дать ей перейти точку невозврата.