Широко используемые химические вещества для борьбы с вредителями способны содействовать распространению клещей в районы, характеризующиеся более неблагоприятными климатическими условиями. Согласно результатам работы американских исследователей, применение малых доз двух инсектицидов увеличивает способность этих паразитов адаптироваться к низким температурам и повышает вероятность их выживания в зимний период.

Смягчение климата часто называют одним из факторов, способствующих увеличению ареала обитания различных видов клещей. Более теплые зимы позволяют этим членистоногим существам переживать периоды холодов там, где ранее они бы погибли без возможности найти подходящее убежище. Тем не менее, авторы научной работы, опубликованного в журнале Journal of Applied Ecology, выдвинули предположение о том, что на распространение клещей оказывают влияние и другие аспекты – в частности, химические соединения, с которыми эти паразиты постоянно взаимодействуют.

В целях подтверждения данной гипотезы, специалисты из Университета Цинциннати (США) провели анализ воздействия двух распространенных акарицидов — пропоксура и хлорпирифоса – на американского собачьего клеща. Dermacentor variabilis и коричневого собачьего клеща Rhipicephalus sanguineus. Оба компонента применялись в дозах, не вызывающих отмирание клещей.

Затем специалисты проанализировали устойчивость насекомых к низким температурам. Для этого животных помещали на два часа в устройство, регулирующее климат, где поддерживалась температура от минус четырех до минус двадцати градусов Цельсия, после чего фиксировалась критическая точка – температурный порог, при котором погибала половина популяции.

Полученные данные оказались удивительными. У клещей американского собачьего вида, не подвергавшихся воздействию каких-либо веществ, средняя температура гибели составляла минус пятнадцать с семью десятыми градуса Цельсия. После обработки пропоксуром этот параметр уменьшился приблизительно до минус семнадцати с девятью десятыми градуса, а после применения хлорпирифоса – до минус девятнадцати с четырьмя десятыми. Таким образом, клещи, выжившие после воздействия инсектицидов, демонстрировали способность переносить более низкие температуры на несколько градусов по сравнению с теми, что были в контрольной выборке.

Похожая закономерность была отмечена при изучении коричневого собачьего клеща, хотя степень проявления эффекта и отличалась.

После этого ученые решили установить, будет ли данный эффект сохраняться не только в контролируемых лабораторных условиях, но и при взаимодействии с окружающей средой. Для проверки был проведен масштабный эксперимент на открытом воздухе, охвативший два штата – Южная Дакота и Огайо, где климат зимой значительно отличается.

Обработанные и контрольные группы клещей были помещены в металлические емкости с грунтом, характерным для каждого региона, оснащенными устройствами контроля температуры и влажности. Затем эти контейнеры засыпали землей и оставили на зимовку приблизительно на восемь месяцев.

Результаты лабораторных исследований нашли свое подтверждение в полевых условиях: клещи, предварительно обработанные инсектицидами, выживали после зимнего периода чаще по сравнению с контрольной группой. Наиболее заметный результат был зафиксирован при использовании пропоксура.

Чтобы выяснить механизм повышения холодостойкости под воздействием химических веществ, исследователи изучили предыдущие данные о генетической активности у клещей. Анализ выявил общность молекулярных процессов, активируемых как пестицидами, так и низкими температурами. Вероятно, здесь действует принцип перекрестной устойчивости: защитные реакции организма, возникающие в ответ на химическое воздействие, одновременно усиливают способность адаптироваться к холоду.

При создании прогнозов о вероятном распространении американского собачьего клеща биологи приняли во внимание полученные сведения. Согласно проведенным расчетам, улучшенная способность к выживанию в зимний период может привести к сдвигу границ обитания этого вида на более северные территории. Важно отметить, что это не является прямым подтверждением того, что использование пестицидов уже стало причиной расширения ареала клещей. Однако исследователи представили вероятный механизм, который, взаимодействуя с изменениями климата, может содействовать продвижению этих паразитов в более высокие широты.

Влияние химических веществ на экологию, по всей видимости, оказывается многограннее, чем считалось ранее. Традиционно такие соединения рассматриваются как инструменты для уничтожения вредителей, однако нередко живые существа подвергаются воздействию не смертельных, а умеренных доз токсинов. Это может приводить к изменениям в физиологии организмов, которые впоследствии могут способствовать их выживанию.

Исследователи также отметили ограничения проведенной работы. Экспериментальные исследования были ограничены двумя видами клещей, а математическое моделирование охватывало только американского собачьего клеща. Кроме того, на способность к сохранению жизни и распространение паразитов в естественной среде оказывают влияние такие факторы, как уровень влажности, состав растительности, наличие подходящих хозяев и конкуренция с другими видами. Поэтому полученные результаты не свидетельствуют о том, что применение пестицидов обязательно приведет к увеличению территории обитания этих членистоногих.

Тем не менее необходимо учитывать вероятность того, что небольшие дозы химических веществ действительно повышают устойчивость клещей к зимним условиям. Это может стать дополнительным фактором, стимулирующим их проникновение в районы, которые ранее были слишком холодными для них.