Научный взгляд: влияние пестицидов на дождевых червей

Пестициды – вещества, используемые для борьбы с вредными насекомыми, возбудителями болезней растений, сорной растительностью. Однако пестициды воздействуют и на другие организмы, такие как пчелы и дождевые черви.

Исследования по изучению воздействия пестицидов показали, что на дождевых червей негативно влияет даже относительно небольшое количество химических веществ, которые попадают в почву из обработанных протравителями семян.

Обработка пестицидами проходит на разных этапах жизни растений: например, проводится протравливание семян перед посевом или опрыскивание уже выращенных культур. Часто различные химикаты применяют одновременно, чтобы добиться максимальной эффективности. Неоникотиноиды – один из распространенных классов инсектицидов, используемых сегодня.

Недавние исследования показали, что эти инсектициды и многие фунгициды сохраняются в грунтовых водах и почве, воздействуя на дождевых червей. В ходе мониторинга было выявлено изменение веса организмов и повреждение их митохондриальной ДНК (мтДНК). В отличие от ДНК, хранящейся в ядре клетки, мтДНК не способна к самовосстановлению и поэтому может указывать на менее очевидные, нецелевые эффекты того или иного токсина.

В процессе исследования дождевые черви подвергались воздействию отдельных пестицидов, а также комбинаций неоникотиноидов и дифеноконазола (фунгицида для протравливания семян) в концентрациях, имитирующих остатки от протравителей семян. Через 30 дней червей взвешивали и исследовали повреждения их мтДНК.

Несмотря на то, что используемые концентрации не были смертельными, дождевые черви в почве, обработанной одним пестицидом, набрали на 30–80% меньше веса, чем контрольная группа, жившая в необработанной почве. Кроме того, черви, подвергшиеся одновременному воздействию одного из четырех протестированных неоникотиноидов и дифеноконазола, набрали значительно меньше веса, чем те, которые подверглись воздействию одного соединения. Воздействие пестицидов также привело к значительному увеличению повреждений мтДНК.

Поскольку митохондрии вырабатывают большую часть энергии в клетках, повреждение их ДНК может нарушить клеточные функции и другие метаболические процессы. По словам исследователей, полученные данные позволят помочь определить неожиданные риски использования неоникотиноидов и дифеноконазола при обработке семян.

Семенная инфекция – главный путь распространения карантинных и особо опасных болезней на большие расстояния, в том числе между континентами. Высокочувствительные методы диагностики дают возможность выявлять минимальные концентрации фитопатогенов в семенах и позволяют исключить риск использования для посева зараженного семенного материала. На базе Воронежского филиала Всероссийского центра карантина растений (ФГБУ «ВНИИКР» Россельхознадзора) 5–6 июня 2024 года состоится Всероссийская научно-практическая конференция с международным участием «Современное семеноводство: ключевые проблемы и пути их решения», на которой будут рассматриваться вопросы качества и безопасности семян.

Источник: Chao Zeng, Qing Cheng, Wei Li, Shu Yan, Kaiye Li, Chensheng Lu. Mitochondrial DNA Damage in Earthworms: A Hazard Associated with Sublethal Systemic Pesticide Exposures. Environmental Science & Technology Letters, 2024. URL: https:doi.org/10.1021/acs.estlett.3c00914.