В рамках одной из первых крупных попыток понять влияние загрязнения воздуха на животных ученые из Национального центра биологических наук Индии (NCBS) в Бангалоре обнаружили, что загрязненный воздух может быть вредным для некоторых из наиболее важных организмов в сельском хозяйстве: пчел.
В частности, ученые обнаружили следы токсичных металлов, таких как свинец, вольфрам и мышьяк, на телах пчел, собранных в разных местах Бангалора, одного из крупнейших мегаполисов Индии и одного из самых загрязненных городов мира.
Информация, полученная в результате секвенирования генов, также показала, что воздействие загрязненного воздуха влияет на экспрессию всех 14 генов, ответственных за стресс, и 60 процентов генов, связанных с метаболизмом липидов пчел. Пчелы, собранные в наиболее загрязненных местах, также имели нерегулярную частоту сердечных сокращений и слабый иммунитет, и большинство из них погибло вскоре после отлова.
Больные пчелы в Бангалоре
Быстрая урбанизация, интенсивное сельское хозяйство и слабый контроль за выбросами — все это способствует огромному увеличению загрязнения воздуха в крупнейших городах Индии. Фактически, Индия доминирует в списке самых загрязненных городов на Земле, поместив девять городов в список 10.
Несмотря на это, влияние загрязнения воздуха на флору и фауну в этих загрязненных городах требует дальнейшего изучения, несмотря на то, что это вызывает серьезную озабоченность. Например, ученые обнаружили тревожное сокращение популяционных тенденций Apis dorsata или гигантской медоносной пчелы в Индии.
Эксперты подозревают, что твердые частицы в воздухе могут влиять на опылителей и вызывать сокращение их популяций. Чтобы определить, так ли это, ученые из NCBS собрали и исследовали пчел из четырех разных мест Бангалора в течение трех лет. На каждом участке были разные стандарты загрязнения воздуха.
Ученые обнаружили, что пчелы из северного региона Бангалора имели обильное количество пыльцы на теле. С другой стороны, пчелы, собранные на промышленных предприятиях, имели на теле следы свинца, вольфрама, мышьяка и множества других токсичных металлов.
Крошечные частицы мусора или твердых частиц также имели размер менее 10 микрон. Ученые определили их как вдыхаемые взвешенные твердые частицы (PM10), основной компонент загрязнения воздуха. Частицы диаметром менее 10 микрон представляют большой риск для здоровья, поскольку они могут проникать через легочный барьер и попадать в кровоток.
Поскольку ученые не смогли изолировать или точно определить влияние загрязнения воздуха на пчел, группа повторила эксперимент, используя плодовых мушек. Группа разместила клетки с плодовыми мушками на тех же участках, что и пчелы.
Неудивительно, что мухи также вернулись покрытые загрязняющими веществами, а мухи, помещенные в более загрязненные районы, проявляли больше признаков стресса и быстрее умирали.
Взятые вместе, результаты обоих экспериментов показывают, что твердые частицы могут фактически вызывать значительные изменения в экспрессии генов, иммунном здоровье и метаболизме насекомых. Ученые рекомендуют дальнейшие исследования контролируемого воздействия, чтобы определить компоненты твердых частиц, вызывающие изменения.
Загрязнение может повлиять на объем сельскохозяйственного производства и популяции опылителей
Пчелы играют важную роль в сельском хозяйстве, и их гибель может означать нехватку пищи для людей и сокращение или полное исчезновение определенных популяций растений.
Например, Индия, являющаяся крупнейшим производителем фруктов, может столкнуться с серьезными проблемами производства продуктов питания и большими экономическими потерями, если популяции опылителей продолжат сокращаться из-за загрязнения воздуха.
Эксперты также выразили серьезную обеспокоенность тем, что загрязнение воздуха представляет наибольшую угрозу для диких пчел, которые ответственны за опыление 85 процентов цветущих видов. Колонии диких пчел не так часто мигрируют между местами обитания, как Apis Dorsata, и поэтому регулярно подвергаются загрязнению воздуха.
Пчелы также сталкиваются с серьезным риском для здоровья из-за воздействия вредных пестицидов , а воздействие как загрязнения воздуха, так и пестицидов в сочетании может быть смертельным для пчел и других популяций насекомых.
С тех пор эксперты пытались разработать различные подходы к защите пчел и стимулированию роста их популяции. В Англии Coventry University , например, планирует запустить научный проект в сотрудничестве с пчеловодами на предмет наличия твердых частиц в воздухе вокруг колоний.
Эксперты надеются, что это может пролить свет на масштабы загрязнения в Великобритании и его влияние на популяции диких пчел.
Ученые NCBS также подчеркнули необходимость дополнительных исследований воздействия загрязнения воздуха на флору и фауну. Они добавили, что эти исследования могут помочь выявить полное влияние загрязнения воздуха на здоровье целых экосистем и лучше информировать международные руководящие принципы по качеству воздуха.