31
Формирование емкости среды медоносной пчелы — антропогенные факторы
Опубликовал: Petr_MSДеятельность человека зачастую становится определяющей в распространении и процветании многих видов живых существ (по сути, она является основой их биологического прогресса). Особое место среди подобных форм занимают одомашненные животные, в большой степени утратившие способность к самостоятельному существованию в природной среде. Уникальный в этом плане вид — медоносная пчела. Она одомашнена человеком, но из-за особенностей своей биологии осталась во многом независимой от него. Такое промежуточное состояние существенно усложняет проведение искусственного отбора и сохраняет высокую степень влияния естественных эволюционных факторов. Часто происходят непредвиденные изменения состояния пчелиных семей, что угрожает стабильности работы пчеловодческого хозяйства и повышает себестоимость продукции.
В связи с этим возникала необходимость проанализировать особенности взаимодействия участников системы «человек — медоносная пчела — среда обитания» и определить наиболее важные его механизмы. Несмотря на то, что человек — мутуалист медоносной пчелы, антропогенные факторы следует рассматривать отдельно, поскольку деятельность человека существенно выходит за рамки мутуалистических отношений.
Взаимодействие медоносной пчелы и человека привело к значительному расширению ареала данного вида. При этом границы сместились как на север — вплоть до зоны лесотундры и тундры, куда на медосбор ежегодно завозят пакеты (расселение популяции в зону риска для выживания, часто встречающееся у многих видов животных), так и на юг — в тропическую зону.
Экспансия пчелы связана с развитием сельского хозяйства, требующего опыления культур, в том числе в оранжереях, теплицах и т.д. Таким образом, на первый взгляд мы видим значительное расширение экологической ниши пчелы и увеличение емкости среды, поскольку переход к обитанию в агроценозах позволил на несколько порядков увеличить численность пчел по сравнению с «диким состоянием». В то же время это привело к некоторым негативным последствиям, свойственным и другим одомашненным видам, в частности к значительному повышению зависимости данного насекомого от человека.
Достаточно наглядно непосредственное и опосредованное взаимодействие человека с пчелой прослеживается через модификацию биотических и абиотических факторов в ее местообитании. Наиболее яркими примерами служат переход пчел на медосбор с сельскохозяйственных культур, зимовка в приспособленных помещениях и т.д.
Положительное действие человека на пчелу в основном укладывается в рамки мутуалистических отношений: подкормка, транспортировка на цветущие культуры, поддержание санитарного состояния местообитания пчел, профилактические и лечебные мероприятия и прочее. Выгода, получаемая при этом человеком, схожа с таковой от взаимодействия его с другими домашними животными и также вписывается в рамки мутуалистических отношений: продукты пчеловодства, повышение урожайности сельскохозяйственных культур за счет их опыления пчелами и т.д.
С другой стороны, биология пчел такова, что их зависимость от человека как симбионта относительна. В частности, большую часть года пчелы питаются самостоятельно; их содержание предусматривает необходимость свободного облета значительной территории. «Страхующее» же вмешательство человека, обеспечивающее нужный для выживания объем корма, оптимальное гнездовое пространство на каждый период жизнедеятельности семьи, своевременную замену маток и искусственно стимулируемое обновление гнезда, способствует значительному повышению вероятности выживания семей.
Так, по данным И.В.Пилецкой и С.М.Жилы, в колодах и бортях Полесского заповедника в зимовке при минимальном вмешательстве человека выживает около 70% пчелиных семей [1], тогда как под его контролем обычна сохранность 90-100% семей пчел [2]. Однако пчелы в рамках своего естественного жизненного цикла достаточно легко могут переходить к полностью дикому состоянию, отпуская рои, заселяющие дупла и другие естественные полости. С другой стороны, достаточно обыденно явление прилета чужих роев, в том числе, возможно, и одичавших, в свободные ульи пасек.
Итак, медоносная пчела, сочетая в своей биологии черты «дикого» и «одомашненного» животного, в определенной степени пользуется преимуществами обоих состояний, легко переходя из одного в другое.
Теперь подробнее остановимся на негативных сторонах симбиоза пчелы и человека. В частности, взрывной характер повсеместного освоения новых территорий этим насекомым — исконным обитателем зоны широколиственных лесов Старого Света — привел к тому, что ареал медоносной пчелы пересекся с ареалами других видов рода Apis. Появились новые инвазионные и инфекционные заболевания этих насекомых: варроатоз, тропилелапсоз, «сухой», или азиатский, нозематоз. Кроме того, резко возросшая плотность семей на единицу площади и их концентрация на пасеках способствуют существенному росту скорости распространения последних и повышению степени поражения ими семей пчел.
Дополнительным ускорителем движения заразного начала служит и человек: перевозка пчел на значительные расстояния, обслуживание пчелиных семей, разборка гнезд, обмен расплодом между семьями, использование многоразового пчеловодного инвентаря, такого как стамески, рамки и медогонки, — быстрый способ распространения болезней на обширных территориях и пасеке.
Таким образом, вместо постепенного внедрения новых болезней и паразитов в популяции медоносной пчелы, свойственного существованию «диких» видов, происходит практически молниеносное, не оставляющее времени на формирование отношений паразит—хозяин — развитие естественной резистентности. Все это представляет угрозу снижения емкости среды для медоносной пчелы.
Однако, активно вмешиваясь в ситуацию (борьба с болезнями и паразитами, компенсация периодических колебаний количества корма и т.д. ), человек в данном случае служит и фактором поддержания емкости среды на определенном уровне. Фактически в качестве симбионта он выступает буферной и стабилизирующей частью системы «человек—пчела-среда обитания», компенсируя естественные колебания емкости среды, вызываемые абиотическими и биотическими факторами.
В то же время подобный способ стабилизации имеет и свои негативные стороны. Прежде всего это касается подмены давления естественного отбора на пчелу искусственным. Последний в первую очередь направлен на увеличение сбора меда пчелиными семьями и эффективность их опылительной деятельности, во вторую — на ослабление инстинкта роения и в третью — на устойчивость семьи к изменениям абиотических и биотических факторов среды. В совокупности это приводит к тому, что снижается естественная резистентность насекомых к заболеваниям, их способность переносить неблагоприятные условия без помощи человека. Фактически, повышая ее зависимость от своего влияния, человек ослабляет тот комплекс свойств, который позволил медоносной пчеле самостоятельно освоить значительный ареал.
Негативное влияние на пчелу имеют и разнообразные формы загрязнения среды обитания, начиная с тяжелых металлов и пестицидов, которые накапливаются в меде и других продуктах пчеловодства [3], и заканчивая тепловым загрязнением. Правда, действуют они в основном опосредованно, приводя к деградации растительные сообщества, что не позволяет реально оценить значимость загрязнителей в конкретных условиях, и особенно их отдаленные последствия.
Отдельно следует выделить группу ксенобиотиков, поскольку в нее могут входить не только случайные вещества-загрязнители, но и специально применяемые препараты, в частности лекарства. Как правило, они также оказывают опосредованное негативное воздействие. В случае с лекарствами это выражается снижением иммунитета насекомых и такими нежелательными отдаленными последствиями, как селекция устойчивых к препаратам форм возбудителей и их экспансия.
Таким образом, антропогенное влияние имеет преимущественно модифицирующий характер. При этом основная масса факторов может вызывать значительное количество побочных эффектов, приводящих иногда к последствиям, противоположным ожидаемым.
Имеется точка зрения, что однозначно определенной, существующей независимо от исследователя системы факторов не бывает [4]. Поэтому конструировать систему факторов следует, базируясь на принципе Либиха. Признавая правоту подобных взглядов, надо указать на определенную субъективность любого исследования. В частности, нельзя забывать, что даже в одних и тех же условиях может происходить смена лимитирующего фактора за очень короткое время. В данном случае более убедительным выглядит представление В.И.Вернадского о том, что среда обитания любого организма изменяется постоянно.
Опираясь на идеи о решающем значении мутуалистических отношений для развития видов [5], следует еще раз подчеркнуть, что в определении емкости среды для медоносной пчелы в любых условиях решающим оказывается воздействие человека. То есть, несмотря на достаточно легкий процесс дичания пчел даже за пределами первоначального ареала, современная емкость среды этого вида во многом формируется именно благодаря деятельности человека.
По представлениям А.М.Уголева, в симбиозе макро- и микроорганизм представляют собой единую систему более высокого иерархического уровня, чем каждый из них в отдельности [6]. При этом макроорганизмы по отношению к микроорганизмам выполняют функцию доминанты и регулятора всей системы.
По всей видимости, и взаимоотношения человека и пчелы приобретают подобную форму симбиотического взаимодействия. Человек также выступает доминантой и регулятором всей системы в целом: он решает даже вопросы роения пчелиных семей. Основное, на что направлены его усилия, — повышение силы семей и эффективности самоподдержания гомеостаза среды I порядка. Однако последствия подобного влияния нередко оказываются прямо противоположными ожидаемым. В частности, именно в этом случае становится возможной панзоотия варроатоза, а также некоторые другие нежелательные последствия (типа осеннего слета пчел [3]).
Современная емкость среды медоносной пчелы оказывается искусственно созданной человеком — она значительно превышает первоначальную естественную (рис.). При этом пчела потеряла самостоятельность как элемент естественных экосистем — многие жизненные процессы осуществляются при непосредственном или косвенном участии человека. Указанное состояние оказывается опасным именно из-за нестабильности искусственно созданной емкости среды, значительно превышающей естественную «точку насыщения» плотности популяции данного насекомого, и возможностей ее резких колебаний с приобретением взрывного характера динамики численности.
А.П.КОРЖ,
кандидат биологических наук, доцент;
В.Е.КИРЮШИН
кандидат биологических наук,
научный сотрудник
Запорожский национальный университет,
Институт зоологии им. И.И.Шмальгаузена НАН Украины
ж-л «Пчеловодство» №3, 2013 г.Литература
1. Пилецкая И.В., Жила СМ. Биология и динамика численности колоний бортевых пчел в Полесском заповеднике // Вестник зоологии. — 2003. — От. вып. 16.
2. Полiщук В.П., Гайдар В.А. Пас? ка. — Кiев, 2008.
3. Филатов Д.В. Эколого-физиологические особенности пищевого поведения пчел при действии абиотических и антропогенных факторов среды: автореф. дис. ... канд. биол. наук — Н. Новгород, 2012.
4. Горбань А.Н., Смирнова Е.В., Чеусова Е.П. Групповой стресс: динамика корреляций при адаптации и организация систем экологических факторов / Рукопись депонирована в ВИНИТИ 17.07.97, № 2434В97.
5. Савинов А.Б. Аутоценоз и демоценоз — экологические категории организменного и популяционного уровней в свете симбиогенеза и системного подхода // Экология. — 2011. — № 3.
6. Уголев A.M. Эволюция пищеварения и принципы эволюции функций: Элементы современного функционализма. —Л., 1985.
Общайтесь со мной:
