Пчела - эколог для биомониторинга окружающей среды

Год от году окружающая нас природа страдает от всевозможных загрязнений. Мы же ее ежедневно отравляем, но и мы же пытаемся хоть каким-то образом найти способы ее спасения. Но защитить окружающую среду, не имея надежных методов и приемов, невозможно. Удобными, доступными, чувствительными индикаторами и помощниками в этом деле являются насекомые, в частности, медоносные пчелы. По изменению физиологических показателей пчел, наличию в их организме и продуктах жизнедеятельности тяжелых металлов, соединений мышьяка, радионуклидов и других загрязнителей можно оценить экологическую обстановку в данной местности.

Электромагнитные волны — вред всему живому?

Пчела-эколог - это ее новая профессия. Ей мы учимся вместе с пчелой и пытаемся завоевывать место среди других представителей животного и растительного мира. Первый наш враг - электромагнитный смог, нависший над нами, окутавший нас с ног до головы невидимой паутиной. Второй враг - это химическое отравление природы тяжелыми веществами, отравляющими соединениями разнообразной природы.

Электромагнитные поля и волны наносят вред всему живому, включая человека. По данным Всемирной организации здравоохранения электромагнитные поля и излучения относятся к числу наиболее опасных факторов, как и радиация, и, соответственно, могут вызвать раковые заболевания: лейкемию, рак мозга и многие другие болезни. Помимо естественных вокруг нас имеется огромное количество источников полей и излучений, созданных цивилизацией. Немногих часов.

Но с другой стороны имеются многочисленные факты полезного использования электромагнитных излучений в сельском хозяйстве: обработка семян, лечение болезней животных и так далее.

И, все-таки, в настоящее время нет сомнений в том, что магнитное поле низкой частоты вызывает снижение иммунной защиты организма человека и животного, способствует онкологическим заболеваниям. Источники электромагнитного поля - линии электрических передач, электротранспорт, технологическое и испытательное оборудование, все промышленные приборы: телевизоры, нагреватели и т.п.

Индикатор

Учёные Ижевского технического университета в 1998 году начали исследования в этой области. В качестве индикатора загрязнения среды выступили медоносные пчелы. Почему именно они? Начнем с того, что пчелы обладают следующими особенностями:

во-первых, пчелы обитают почти во всех широтах, выдерживая колебания факторов среды (температура, влажность) в очень широком диапазоне;

во-вторых, работают равномерно в радиусе 2 - 3 километра от пасеки. Поэтому ткани пчел и их продукты являются усредненной пробой, характеризующей уровень загрязнения летной зоны.

Пчелы обладают различной чувствительностью к определенным загрязнителям, (например, влияние мышьяка можно установить по некоторым физиологическим показателям пчел: количеству расплода, проявляющимся аномалиям развития особей, медо- и воскопродук- тивности и т.д.). С другой стороны, пчелы способны накапливать некоторые элементы в своих тканях, либо концентрировать их в продуктах своей жизнедеятельности.

Благодаря оседлому образу жизни пчел, отбор проб не представляет каких-либо трудностей для исследователя. В течение многих лет были исследованы клеточные защитные реакции пчел к присутствию токсикантов в окружающей среде. Ввиду вышеперечисленных характеристик, пчелы, по сравнению с другими биологическими объектами, лучше исследованы в токсикологическом отношении и с большей уверенностью могут применяться для биомониторинга окружающей среды.

Внутренний компас

Как вы думаете, как пчела ориентируется в пространстве? Версий несколько. Но ижевские ученые в своих разработках опираются на следующую гипотезу: пчела ориентируется в пространстве по магнитному полю Земли. Представьте себе: пчела летит за взятком в заданном направлении 2-3 (иногда и 5) километров, после чего возвращается обратно, точно в свой улей, легко находя свой вход - крошечный леток. Но если сместить этот улей на 10 сантиметров, пчелы оказываются в тупиковом положении. Они не находят сместившийся на несколько сантиметров вход. Почему? Оказалось, что у пчелы есть частицы магнетита, то есть внутри тела пчелы есть вроде магнитной стрелки компаса, которая помогает ей ориентироваться в пространстве. Пчела «запоминает» магнитное изображение местности, расположение улья, летка. Если даже немного сдвинуть улей, то пчела сборщица сразу не находит вход в улей. Что ей делать? Снова перенастраивать систему ориентации по магнитному полю Земли.

Внутри пчелиного клуба во время биологического развития одновременно и компактно расположен в ячейках сотов разновозрастный засев - от только что отложенного маткой яйца до готовой особи, покидающей кокон; стерильность опытов обеспечивается самими пчелами; для биофизической науки пчелы сами по себе представляют интерес. Пчелы реагируют как на постоянное магнитное поле, так и на переменное низкой частоты.

Например, из литературы известно, что если в семье отсутствует матка, пчелы сильно возбуждены, чем при обычном состоянии. Еще известно так называемое «пение» маток, характерное перед выходом второго роя. Например, при роении пчелы издают монотонный звук, которую различают даже неопытные пчеловоды. Пчелы, нашедшие взяток, так же издают другой звук. Пчелы-сигнальщицы, помимо танцев, издают определенные звуковые импульсы длительностью около 1 секунды в зависимости от расстояния до главного взятка.

Одним из средств, пользуясь которыми матки узнают о наличии в улье своих соперниц и обнаруживают их, служит акустическая сигнализация. Сигналы перекликающихся маток всегда отличаются по спектральной структуре. Например, если максимум энергии в спектре песни одной матки находится в области 350-450 герц, то у отвечающей ей - обычно в диапазоне 230-300 герц. Посторонние звуки также побуждают их изменять спектральную структуру песен.

Таким образом, шумы, издаваемые пчелами, обладают большой информативностью. Это способствует объединению членов семьи в единую взаимосвязанную биосистему.