Czy pszczoły są przereklamowane? Rozmowa z Marcinem Zychem

Jakie owady zapylają nasze sady, ogrody i łąki?

Dr hab. Marcin Zych: Zacznijmy od tego, że proces zapylania jest bardzo istotny z punktu widzenia stabilnego działania ekosystemów lądowych. Skuteczne zapylanie kwiatów determinuje bowiem możliwość rozmnażania roślin kwiatowych, które są podstawą większości ziemskich ekosystemów. Prawie 90% wszystkich roślin w transferze pyłku wykorzystuje zwierzęta. Zatem brak zapylaczy oznacza zaprzestanie lub duże problemy z reprodukcją roślin. To także dotyczy roślin uprawnych: co trzeci kęs naszej żywności to „robota” zapylaczy.

Kwiaty dzikich i uprawnych roślin występujących w Polsce odwiedzane są przez bardzo zróżnicowaną grupę zwierząt. Jednak w odróżnieniu od obszarów tropikalnych, gdzie zapylaczami mogą być zarówno bezkręgowce, jak i ptaki, ssaki, czy gady, wszystkie polskie zapylacze, zarówno te dzikie, jak i hodowlane, to owady. Z uwagi na biologię najważniejsze spośród nich to pszczołowate. Wynika to z faktu, że owady te odżywiają się pokarmem kwiatowym zarówno w stadium larwalnym (pyłek), jak i dorosłym (nektar), co oznacza, że cały cykl życiowy tych owadów zależy od dostępności odpowiednich pyłko- i nektarodajnych roślin pokarmowych.

Oprócz powszechnie rozpoznawanej pszczoły miodnej (Apis mellifera), która jest jednak owadem hodowlanym i w Polsce praktycznie nie występuje w stanie dzikim, do pszczołowatych, należy u nas blisko 500 dzikich gatunków. Efektywnymi zapylaczami mogą być także inne owady, takie jak muchówki, chrząszcze czy motyle, choć o ich roli wiadomo jeszcze relatywnie niewiele. Spośród nich najefektywniejsze wydają się muchówki, w szczególności te należące do rodziny bzygowatych (Syrphidae, w Polsce około 400 gatunków). Ich larwy nie odżywiają się pokarmem kwiatowym, ale część z nich jest drapieżna i może pomóc nam walczyć ze szkodnikami upraw, takimi jak mszyce. W niektórych antropogenicznych siedliskach w naszym kraju, to muchówki mogą stanowić przeważającą grupę zapylaczy. Są one także ważnymi zapylaczami roślin uprawnych, na przykład rzepaku, marchwi czy cebuli.

Warto zauważyć, że bez względu na to o jakiej grupie dzikich zapylaczy jest mowa, trzmielach, samotnych pszczołach czy muchówkach, są to owady działające lokalnie, w niewielkiej odległości od źródeł pokarmu czy miejsc lęgowych. Różni je to od hodowlanej pszczoły miodnej, której rodziny można przemieszczać w zależności od potrzeb pszczelarza lub rolnika wykorzystującego ule do zapylania konkretnych upraw. Jest to ważne w kontekście działań na rzecz zapylaczy, które niekoniecznie są tożsame w przypadku tych dwóch grup owadów – w przypadku pszczoły miodnej oznaczają bowiem najogólniej poprawę warunków hodowli, natomiast w przypadku dzikich gatunków, poprawę jakości miejsc ich bytowania.

Jaki procent zapyleń realizuje pszczoła miodna?

Pszczołowate mają przeróżne strategie pokarmowe, znajdziemy wśród nich ścisłych specjalistów odżywiających się pyłkiem tylko jednego gatunku (rodzaju) roślin, jak i generalistów, którzy, tak jak pszczoła miodna, odwiedzają setki różnych roślin pokarmowych. Jednak tak wysoka aktywność nie oznacza wcale, że jest ona zawsze efektywnym zapylaczem kwiatów. Jest to związane z tym, że pyłek zbierany przez robotnice jest mieszany z nektarem, śliną oraz odrobiną miodu zabranego z ula, i pakowany do tzw. koszyczków na trzeciej parze odnóży – specjalnych struktur służących do transportu pyłku. Sklejenie i upakowanie pyłku czyni go zasadniczo niezdatnym do zapylania. Pszczoła miodna jest w tym działaniu wyjątkowo skuteczna – nawet 98% pyłku znajdującego się na ciele robotnicy może trafić do odnóży. Ten specyficzny behawior umożliwia efektywny transport pyłku do gniazda, ale ogranicza przemieszczanie się go w środowisku.

Znacznie skuteczniejszymi zapylaczami są z reguły dzikie gatunki pszczół, choć pszczoła miodna, występując w dużych lokalnych zagęszczeniach, może wygrywać dzięki wysokiej liczbie osobników operujących w danych terenie. Badania prowadzone przez mój zespół nad jednym z gatunków naszej flory pokazują na przykład, że pojedyncze osobniki samotnic przenoszą na swoich ciałach około 8-10 razy więcej ziaren pyłku niż robotnice pszczoły miodnej (nie braliśmy pod uwagę pyłku z obnóży). Obserwacje innych badaczy, prowadzone w sadach jabłoniowych wykazały, że pojedyncza samica murarki (Osmia cornuta) wykonuje pracę setek pszczół miodnych, a zaledwie 530 tych owadów wystarcza do skutecznego zapylenia hektara sadu. Dzikie pszczołowate zapylają także rośliny, których nie odwiedza pszczoła miodna. Na przykład w łąkowych ekosystemach środkowoeuropejskich dzikie pszczoły odwiedzają 95% wszystkich kwitnących gatunków, podczas gdy pszczoła miodna o ponad połowę mniej. Globalnie, w przypadku naturalnych i półnaturalnych ekosystemów zaledwie 5% gatunków roślin odwiedzanych jest wyłącznie przez pszczołę miodną, a w 1/3 badanych ekosystemów takie odwiedziny nie były nigdy notowane. Dotyczy to także roślin uprawnych. W dużym eksperymencie przeprowadzonym na 600 polach doświadczalnych 41 różnych upraw wykazano, że we wszystkich przypadkach wzrost plonów jest skorelowany ze zwiększeniem intensywności odwiedzin dzikich owadów zapylających. Dla pszczół miodnych takie wyniki zanotowano zaledwie w 14% przypadków. Dobitnie wskazuje to, że dla stabilności procesu zapylania niezbędna jest wysoka różnorodność zapylaczy, a skuteczne zapylanie roślin nie może być osiągnięte wyłącznie poprzez zwiększenie liczby rodzin pszczoły miodnej czy innych hodowlanych owadów.

Skąd ona pochodzi? Czy jest rodzima dla Polski?

Pszczoła miodna towarzyszy człowiekowi od dawna. Najstarsze ślady naszych związków z pszczołami odnotowane są na malowidle naskalnym w Hiszpanii datowanym na ok. 7000 lat. Przypuszcza się, że naturalnie w stanie dzikim pszczoła miodna występowała na terenach Afryki, Bliskiego Wschodu i Europy, jednak z uwagi na jej długą historię hodowlaną trudno z całą pewnością ustalić konkretne miejsce pochodzenia gatunku. Z najnowszych badań filogeograficznych wynika, że Europa, będąca miejscem występowania dwóch linii ewolucyjnych A. mellifera (określanych jako M i C), została przez ten gatunek skolonizowana co najmniej dwukrotnie – drogą przez Azję Mniejszą i przez Półwysep Pirenejski. Obecnie niewiele jednak wiadomo o dzikich europejskich populacjach A. mellifera – niektórzy uważają wręcz, że zostały one całkowicie wyeliminowane po pojawieniu się w Europie nowego pasożyta Varroa destructor, a owady, które spotkamy to zwierzęta hodowlane, które pochodzą z pasiek lub są uciekinierkami z hodowli. Nawet w obszarach uważanych za ostoję lokalnych linii, takich jak północno-wschodnia Polska, dzikie rodziny noszą domieszkę genów obcych ras. Z tego punktu widzenia, w przypadku masowej hodowli jestem zwolennikiem tezy, aby raczej nie traktować pszczoły miodnej jako składnika rodzimej fauny. Inaczej rzecz ma się przy niewielkim zagęszczeniu pasiek (ekstensywne pszczelarstwo), wtedy rzeczywiście zagęszczenie populacji pszczół może odpowiadać warunkom panującym przed jej udomowieniem.

Czy pszczoła konkuruje z innymi zapylaczami?

Oczywiście. Wysoka efektywność w zbieraniu pyłku oznacza jego mniejszą podaż dla innych zbieraczy pyłku, głównie pozostałych pszczołowatych. Przeciętna rodzina pszczela wykorzystuje zasoby potrzebne do rozwoju stu rodzin trzmieli, a mieszkanki czterdziestoulowej pasieki, zlokalizowanej w naturalnym ekosystemie, w ciągu 3 miesięcy są w stanie zebrać tyle pyłku, co 4 miliony pszczół należących do dzikich gatunków. Zubożenie bazy pokarmowej w mocno pofragmentowanym środowisku zmusza lokalne gatunki do dalszych lotów w poszukiwaniu pożywienia, a długotrwałe niedożywienie może doprowadzić do lokalnej ekstynkcji rodzimych zapylaczy. Wcześniej obserwuje się inne objawy stresu: zmniejszenie wielkości ciała, niższą płodność.

Co zagraża innym zapylaczom? Jakie warunki stworzyć, żeby zapylacze żyły w mieście?

Należy ze smutkiem i pokorą stwierdzić, że generalnie zapylaczom, także pszczołom, zagraża działalność człowieka. Intensywne przekształcanie świata, które rozpoczęło się wraz z Rewolucją Neolityczną, a obecnie niebywale przyspieszyło, oznacza degradację lub często bezpowrotne zniszczenie naturalnych siedlisk zwierząt zapylających kwiaty. Głównie wiąże się to urbanizacją i z przekształcaniem naturalnych obszarów w grunty rolne. Do tego dochodzi zanieczyszczenie środowiska, i tu najniebezpieczniejsze są pestycydy i nawozy sztuczne, ale także substancje tworzące smog. Kolejna grupa to czynniki biologiczne związane z wprowadzaniem gatunków inwazyjnych, hodowlanych (także owadów, jak pszczoła miodna) oraz nowych patogenów, których rozprzestrzenianiu sprzyja działalność człowieka. Nieobojętne są również zmiany klimatu.

Aby umożliwić istnienie zróżnicowanej grupie zapylaczy musimy im zapewnić pokarm, miejsca lęgowe i maksymalnie czyste środowisko życia. Te reguły działają zarówno w mieście, jak i poza nim. Pokarm to oczywiście kwiaty. Im bardziej zróżnicowane i obficie sadzone, tym lepiej. Idealne jest stosowanie gatunków dzikich roślin – stąd na przykład idea zakładania łąk kwietnych niezwykle pozytywnie wpływa na lokalne populacje owadów. Pozytywne jest zakładanie sztucznych miejsc lęgowych (słynne „pszczele hotele”). Tu jednak musimy pamiętać, że większość pszczół to owady gniazdujące w glebie, a inne grupy zapylaczy wymagają zbiorników wodnych (niektóre muchówki) czy konkretnych roślin pokarmowych (motyle), więc domki dla pszczół nie załatwią radykalnie problemu deficytu miejsc lęgowych. Ale przede wszystkim musimy odchodzić od masowego, często prewencyjnego, stosowania insektycydów. Paradoksalnie, miasta są często od nich wolne, więc coraz częściej bogactwo gatunkowe zapylaczy miejskich zaczyna przewyższać to z intensywnie uprawianych obszarów wiejskich.

W zeszłym roku, wraz z grupą badaczy różnych specjalności stworzyliśmy Narodową Strategię Ochrony Owadów Zapylających, można tam znaleźć wiele konkretnych działań, które poprawią los zapylaczy.

Czy możesz coś opowiedzieć o badaniach Twojego zespołu badawczego?

Mam szczęście kierować fantastycznym zespołem młodych, gniewnych i żadnych wiedzy ludzi. Zajmujemy się szeroko pojętą biologią reprodukcji roślin, a to bardzo interdyscyplinarna tematyka, co wymusza stosowanie zarówno technik molekularnych, klasycznie biologicznych, jak i ekologicznych. Interesuje nas zarówno ewolucja systemów zapylania całych grup taksonomicznych roślin (ostatnio badany rodzaj szachownica Fritillaria), jak i strategie reprodukcyjne poszczególnych gatunków. Ciekawi nas na przykład to, w jakich okolicznościach następuje przejście od obcopylności do samopylności, które obserwujemy u niektórych roślin. Interesują nas także same interakcje roślina-zapylacz, w tym rodzaje nagród kwiatowych oferowanych zapylaczom oraz sposoby ich zwabiania. W tym kontekście sporą rolę pełnią także mikroorganizmy – zasiedlają nektar i mogą modyfikować jego skład – to także jest obiektem naszych badań. Przyglądamy się także efektywności zapylania przez konkretne gatunki owadów – ostatnio sporo uwagi poświęcamy właśnie pszczole miodnej, także w kontekście jej interakcji z innymi zapylaczami. Ciekawym obszarem badań staje się dla nas także miasto – na przykład ostatnio sprawdzaliśmy jak konkretne parametry środowiska miejskiego, takie jak „zazielenienie” czy poziom zanieczyszczeń powietrza, wpływają na aktywność zapylaczy czy reprodukcję roślin. Pytań w tej dziedzinie jest ciągle więcej niż odpowiedzi, więc wiele wciąż przed nami.

Marcin Zych, dr hab., naukowo zajmuje się biologią ewolucyjną, w szczególności ekologicznymi interakcjami roślin i zwierząt, od 1 marca 2019 r. kieruje Ogrodem Botanicznym Uniwersytetu Warszawskiego.