Опубликовано через 3 часа

Основной компонент гербицида Раундапа (RoundUp) убивает не только растения, но и жуков

Глифосат, судя по всему, нарушает ключевые симбиотические связи у пилильщиков-зерновок.

По всему миру численность насекомых сокращается. Повсеместно распространённые виды, такие как шмель ржаво-пятнистый и бабочка-монарх, теперь стали редкостью, а исследования в Европе зафиксировали катастрофическое падение общей численности летающих насекомых.

Причины этого снижения взаимосвязаны: от утраты мест обитания до электрического освещения. Сельскохозяйственные химикаты почти наверняка играют ключевую роль, например неоникотиноидные пестициды, которые причастны к катастрофическому сокращению популяции монархов. Но дело не только в пестицидах: новое исследование указывает на глифосат — один из самых распространённых гербицидов в мире — как на часть проблемы, хотя и неожиданным образом.

У хорошо изученного жука-зерновки (зубастого хрущака) высокие дозы глифосата, более известного под своим американским брендом RoundUp, нарушают важнейшие отношения с симбиотическими бактериями, ослабляя наружный скелет жуков.

Глифосат обычно считается безопасным для животных, поскольку он воздействует на специфический молекулярный путь, так называемый шикиматный путь, которого у животных нет. (Некоторые исследования связывали это химическое вещество с раком у человека, хотя другие рецензируемые работы — частично финансируемые Monsanto — такой связи не обнаружили.)

Однако жуки-зерновки полагаются на симбиотические отношения с одним конкретным видом (не имеющим названия) бактерий, чтобы строить свои панцири. Эти бактерии, в свою очередь, используют шикиматный путь для производства тех исходных «кирпичиков», которые нужны жукам.

Более того, это едва ли не единственная их функция. По словам Энгла, эта бактерия, по-видимому, так долго укрывалась внутри жуков, что утратила большую часть своего генома, став «полностью зависимой от хозяина».

«На них действовало давление отбора, чтобы они выполняли только эту одну функцию», — объясняет Тобиас Энгл, изучающий симбиоз насекомых в Институте химической экологии Общества Макса Планка и являющийся ведущим автором исследования. — «Теперь они существуют лишь для того, чтобы синтезировать ароматические аминокислоты».

Жуки зависят от этих бактерий в получении аминокислот — особенно одной из них, называемой тирозин, — в период превращения из личинки во взрослую особь. В это время им нужен тирозин, чтобы упрочнять свой сверхпрочный наружный скелет, или кутикулу. Но они оказываются в затруднительном положении: во время метаморфоза они не могут питаться. В то же время они не могут запасти достаточно тирозина впрок, потому что это вещество в высоких концентрациях ядовито.

«Им нужен другой способ справляться с этой проблемой», — говорит Энгл. — «Либо создавая нетоксичные условия хранения, либо имея партнёра, который поставляет нужные компоненты именно тогда, когда они необходимы» — то есть бактерии.

Глифосат, по-видимому, уничтожает этих партнёров. После воздействия химиката панцири жуков становятся более мягкими и слабыми. Он не убивает их напрямую, но делает их более уязвимыми. «Им живётся гораздо хуже», — говорит Энгл. — «Их кутикула тоньше, а это создаёт более высокий риск обезвоживания и повышенную смертность».

Исследователи подвергали жуков воздействию высоких уровней глифосата, сопоставимых с моментом опрыскивания поля этим химикатом. Энгл отмечает, что потребуются дальнейшие исследования, чтобы показать, как на жуков влияют более низкие, но постоянные уровни. Однако до этого исследования не было ясно, будут ли жуки вообще передавать попавший в окружающую среду глифосат своим внутренним бактериальным партнёрам.

Зубастый хрущак является вредителем сельскохозяйственных культур, но Энгл говорит, что он служит модельным организмом для самых разных жуков, которые составляют около четверти всех известных видов животных. «Этот жук обычно используется нами для понимания взаимосвязей между насекомыми, их микробными партнёрами и их экологической значимостью, так что он является своеобразным индикатором для многих насекомых», — говорит Энгл.

Предыдущие исследования обнаружили схожие симбиотические отношения и у других видов жуков, а также у муравьёв, у которых такие же твёрдые кутикулы. В тех работах глифосат специально не исследовали, однако было установлено, что это химическое вещество нарушает симбиоз у мух цеце и отрицательно влияет на микробиом кишечника медоносных пчёл.

«Они — часть природного разнообразия насекомых. Если и другие насекомые окажутся восприимчивы к тому же самому, то это тревожная мысль, учитывая широкое применение глифосата», — говорит Энгл.

Philip Kiefer “The main ingredient in RoundUp doesn’t just kill plants. It harms beetles, too”

Перевод статьи «The main ingredient in RoundUp doesn’t just kill plants. It harms beetles, too» автора Philip Kiefer, оригинал доступен по ссылке. Лицензия: CC BY. Изменения: переведено на русский язык