Pesticidi e api: una vespa sviluppa resistenza | Ecologia

Pesticidi e api nei campi di tutto il mondo stanno combattendo una guerra impari: molto spesso l’avidità dell’uomo lo porta a non guardare in faccia a nessuno pur di massimizzare i profitti. E a rimetterci è sempre l’ambiente – che per altro frequentiamo anche noi. Tuttavia i primi a rimetterci sono sempre i più piccoli e indifesi.

Pesticidi e api: un pericoloso circolo vizioso

Non è una novità che le api siano in declino in tutto il pianeta: da diversi anni ormai stanno partendo diverse denunce da parte di numerosi team di ricerca e associazione per la salvaguardia dell’ambiente. Una ricerca pubblicata dalla Royal Holloway University di Londra e pubblicato sulla rivista Journal of Applied Ecology ad esempio illustra le agghiaccianti conseguenze di circa un decennio di studi.

Gli scienziati hanno testato le capacità cognitive delle api esposte ai pesticidi, utilizzando un test molto diffuso per lo studio di questi insetti. I risultati indicano che anche in presenza di dosaggi minimi, le api mostrano un deperimento delle capacità di orientamento e memoria, rendendo più difficile all’insetto individuare i fiori e tornare all’alveare. Harry Siviter, capo ricercatore, aveva dichiarato:

I politici hanno bisogno di ricevere informazioni solide e concrete sull’effetto degli insetticidi sugli impollinatori naturali per adottare regolamenti appropriati per la sostenibilità della salute delle api. Gli esiti del nostro studio rivelano che gli insetticidi hanno un significativo impatto negativo sull’abilità di apprendimento e memorizzazione delle api. Questo accade anche a livelli minimi di pesticida, che le api tipicamente incontrano nei campi.

L’Unione Europea sè intervenuta nella battaglia tra pesticidi e api, vietando alcuni insetticidi neonicotinoidi per aiutare gli insetti. Tuttavia secondo gli studi questo non sarebbe del tutto sufficiente a garantire la sopravvivenza delle api. Il problema è che molti pesticidi non uccidono le api, ma influiscono sul loro sistema nervoso rendendo più difficile la loro sopravvivenza.

La vespe che resiste ai pesticidi

Anche la battaglia tra pesticidi e api continua imperterrita, nel mondo degli insetti qualcosa si sta muovendo. L’esposizione ad uno dei pesticidi più diffusi – l’atrazina – porterebbe a cambiamenti ereditari nel microbioma intestinale delle vespe. Questi i risultati di uno studio pubblicato sulla rivista Cell Host & Microbe. Inoltre, il microbioma alterato conferisce resistenza all’atrazina che viene ereditata da generazioni successive non esposte al pesticida. L’autore dello studio Robert Brucker, dell’Università di Harvard, spiega:

Dopo una singola esposizione ad alcune sostanze chimiche – xenobiotici – il microbioma intestinale può rimanere permanentemente alterato. L’esposizione può acomportare cambiamenti duraturi per le generazioni future anche dopo il termine dell’esposizione al fattore di rischio.

Purtroppo numerosi pesticidi hanno terribili effetti collaterali sull’intero ecosistema. Ad esempio l’erbicida atrazina è il secondo più venduto al mondo e alcuni studi hanno correlato disfunzioni ormonali nella fauna con questa sostanza. Sembra però che gli effetti si riflettano anche nella flora batterica degli insetti. Proprio per approfondire la questione, Brucker e il suo team hanno esaminato l’impatto dell’esposizione acuta o continua atrazina subtossica su una specie di vespe  – Nasonia vitripennis – per 36 generazioni. L’analisi genetica e del proteoma – le proteine prodotte – delle vespe ha rivelato che l’esposizione a 300 parti per miliardo (ppb) di atrazina, simile alla concentrazione incontrata dagli impollinatori nei campi e nei flussi agricoli nebulizzati di recente, può alterare l’immunità di N. vitripennis , la funzione mitocondriale e il comportamento.

Vespa Nasonia vitripennis

Nella prima generazione, l’esposizione a 300 ppb di atrazina ha alterato la struttura della flora batterica delle vespe, determinando un aumento della biodiversità nel microbioma e della carica batterica complessiva. Anche l’esposizione a una concentrazione inferiore di 30 ppb di atrazina ha causato una variazione del microbioma che è persistito nelle generazioni successive. Quando i ricercatori hanno posto la progenie della popolazione esposta all’atrazina in un’area purificata per sei generazioni, hanno osservato che il microbioma batterico è rimasto molto simile a quello degli antenati. Inoltre, l’esposizione a 30 ppb di atrazina per 36 generazioni ha ridotto la mortalità indotta da atrazina di un fattore dieci e ha anche aumentato la tolleranza all’erbicida glifosato, nonostante nessuna precedente esposizione al composto. Anche in questo caso le resistenze sono state ereditate.

Altri esperimenti hanno dimostrato che la maggiore tolleranza all’atrazina delle vespe è correlata al loro microbioma alterato. Ad esempio, il mantenimento delle vespe in un ambiente privo di germi ha eliminato la tolleranza all’atrazina. D’altra parte, trapiantare il microbioma di vespe esposte all’atrazina in vespe non esposte conferiva resistenza all’atrazina. In particolare, l’esposizione all’atrazina ha aumentato la densità dei rari batteri intestinali Serratia marcescens e Pseudomonas protegens . Nutrire questi batteri che degradano l’atrazina in vespe che non erano stati esposti all’atrazina ha provocato resistenza a questo pesticida. Brucker spiega:

Il cambiamento nella comunità microbica dopo una continua esposizione all’atrazina può fornire resistenza dell’ospite attraverso la disintossicazione, rappresentando un rapido percorso di adattamento ecologico per l’ospite per far fronte a nuove sfide tossiche. L’esposizione ai pesticidi provoca alterazioni funzionali ed ereditarie del microbioma che dovrebbero essere prese in considerazione nella valutazione dell’esposizione xenobiotica e come potenziali contromisure alla tossicità.

Coltura di Serratia Marcescens

Pesticidi e api: una speranza

In sostanza l’esposizione ai pesticidi può alterare la flora batterica degli insetti che influisce sulla salute dell’intero organismo. Ma la cosa più sorprendente è l’ereditarietà del microbioma che può portare in breve tempo ad una salvezza per l’intera specie. Anche se le vespe nasoniche non sono impollinatori di colture naturali, lo studio potrebbe avere ampie implicazioni. Popolazioni selvagge di impollinatori sono state esposte all’atrazina dagli anni ’50, l’equivalente di dozzine di generazioni. In particolare, i geni che metabolizzano l’atrazina batterica sono presenti anche nelle popolazioni di api selvatiche esposte al pesticida. Brucker dice:

Questi risultati potrebbero riflettere i cambiamenti associati all’ospite di microbi in risposta all’esposizione xenobiotica nella popolazione di api selvatiche, simile a ciò che descriviamo in Nasonia e considerando i decenni di esposizione abituale e probabilmente è già avvenuto l’adattamento all’interno delle popolazioni di impollinatori. In definitiva, questi effetti potrebbero avere ripercussioni sul comportamento dell’ospite, stress metabolico, immunocompetenza e regolazione del microbiota ospite.

Lo studio approfondito dei meccanismi che implicano la resistenza alle tossine potrebbe aiutare i ricercatori a sviluppare nuove armi per sostenere la battaglia tra pesticidi e api. Lo scopo del team di Brucker è quello di sviluppare probiotici per api in modo da limitare l’impatto dei pesticidi su questi preziosi insetti:

Possiamo usare la nostra comprensione dell’interazione ospite-microbioma per ridurre il rischio di esposizione di tutti i pesticidi, ad esempio, usando batteri per ripulire le fuoriuscite o come probiotici per esseri umani a rischio, o piante e animali fuori bersaglio. Sono necessari ulteriori studi ospite-microbioma sull’esposizione multi-generazionale ai composti xenobiotici, in particolare alla luce dell’aumentato rischio di esposizione xenobiotica a esseri umani, piante, animali, funghi e batteri in tutto il mondo.

Certe le vespe sono insetti diversi, ma fanno parte dello stesso ordine degli imenotteri. Ma i batteri potrebbero facilmente adattarsi a diversi organismi. L’importante è individuare le specie utili e le loro caratteristiche. La lotta tra pesticidi e api purtroppo continuerà ancora, ma forse adesso c’è una speranza in più. Dalla sezione scienze è tutto! Continuate a seguirci!