Пестициды неожиданно помогают клещам выживать в холода и двигаться на север

Изменение климата давно рассматривается как одна из причин расширения ареала клещей: более мягкие зимы позволяют паразитам выживать там, где раньше они замерзали. Однако ученые из Университета Цинциннати (США) предположили, что на распространение клещей влияют не только температуры, но и химические вещества, с которыми они регулярно сталкиваются. Результаты их работы опубликованы в журнале Journal of Applied Ecology.

Эксперимент: как инсектициды меняют устойчивость к холоду

Биологи изучили воздействие двух популярных акарицидов — пропоксура и хлорпирифоса — на американского собачьего клеща Dermacentor variabilis и коричневого собачьего клеща Rhipicephalus sanguineus. Вещества применялись в сублетальных концентрациях, то есть недостаточных для гибели. После обработки клещей помещали на два часа в климатическую камеру с температурой от -4 до -20 °C, определяя температуру, при которой погибала половина особей.

Результаты оказались неожиданными. У необработанных американских собачьих клещей летальная температура составляла в среднем -15,7 °C. После воздействия пропоксура этот показатель снизился до -17,9 °C, а после хлорпирифоса — до -19,4 °C. То есть обработанные клещи выдерживали холод на несколько градусов ниже, чем контрольная группа. Аналогичная тенденция наблюдалась и у коричневого собачьего клеща, хотя выраженность эффекта различалась.

Полевые испытания подтвердили лабораторные данные

Чтобы проверить, сохранится ли эффект в естественных условиях, ученые организовали длительный полевой эксперимент в двух штатах — Южной Дакоте и Огайо, где зимы существенно различаются. Группы обработанных и необработанных клещей поместили в металлические контейнеры с местной почвой, оснащенные датчиками температуры и влажности, закопали в землю и оставили зимовать примерно на восемь месяцев.

Лабораторные наблюдения подтвердились: клещи, ранее подвергшиеся воздействию инсектицидов, чаще переживали зимовку, особенно после обработки пропоксуром. Чтобы понять механизм, исследователи обратились к данным о работе генов. Анализ показал, что воздействие пестицидов и низких температур активирует частично совпадающие молекулярные механизмы — так называемую перекрестную устойчивость, когда защитные реакции на химический стресс одновременно повышают холодоустойчивость.

Биологи учли эти данные при моделировании возможного распространения американского собачьего клеща. Расчеты показали: благодаря повышенной выживаемости зимой территория, пригодная для этого вида, может смещаться дальше на север. Авторы подчеркивают, что это не прямое доказательство расширения ареала из-за пестицидов, но указание на возможный механизм, который в сочетании с изменениями климата способен помочь продвижению паразитов в более холодные регионы.

Ученые признали ограничения работы: эксперименты проводились только на двух видах, а моделирование — лишь для одного. В природе на выживаемость клещей влияют также влажность, растительность, наличие хозяев и конкуренция. Тем не менее, если сублетальные дозы действительно помогают клещам зимовать, это может стать дополнительным фактором их распространения в регионы, которые раньше были слишком холодными.