„Plastikowe” pszczoły i osy

Plastik, czyli tworzywa sztuczne wyprodukowane z syntetycznych lub zmodyfikowanych naturalnych polimerów o właściwościach, które wszyscy doskonale znamy i zazwyczaj bardzo je cienimy, mają też swoją ciemną stronę. My ludzie, produkując je w coraz większych ilościach, zanieczyszczamy swoje środowisko życia, co ma negatywne skutki dla nas i innych organizmów, choćby przez zanieczyszczenie odpadami. Jest to jeden z kosztów naszych nowoczesnych warunków życia. Myślę, że wątek ten jest wszystkim czytelnikom doskonale znany, więc pozwolę go sobie bezczelnie przemilczeć. Czy jednak istnieje pozytywny aspekt plastiku w kontekście przyrodniczym?

Rys. Mariusz Uchman

Ewolucja w miejskiej dżungli

Możliwości mechanizmów ewolucyjnych mogących miliony lat „pracować” nad kształtowaniem dopasowania się organizmów do środowiska, może prowadzić również do pewnego urokliwego aspektu plastiku, którymi można się zachwycać jak sztuką. Człowiek, podobnie jak i mrówki czy termity (a także pszczoły miodne w mniejszym zakresie), stara się podporządkować sobie środowisko życia, choć robi to znacznie krócej niż wymienione wcześniej owady. Nie wszyscy na tym zyskują. Wiele organizmów ginie lub nie może się efektywnie rozmnażać, nie będąc odpowiednio dopasowanym do tych zmian. Istnieją jednak organizmy, które w toku selekcji naturalnej potrafią się mniej lub gorzej dostosować do tych nowych warunków środowiska. Nie jest to nic nowego w dziejach życia na Ziemi. Ciągłe zmiany i dostosowywanie się do nich metabolizujących nowych bytów replikujących informację o sobie samym jest naturalne. Takie przekształcanie się populacji do życia w środowisku zmienionym przez człowieka nazywa się w ekologii synantropizacją, a konkretnie do życia w mieście: synurbizacją. Nie jest to zjawisko nowe. W końcu jednym z klasycznych przykładów ewolucji populacji za pomocą selekcji naturalnej jest zmiana barw ćmy krępaka nabrzozaka z jasnej na ciemną w XIX-wiecznej Anglii na skutek zanieczyszczenia środowiska. Aktualnie obserwuje się zjawisko odwrotne ze względu na wprowadzoną ochronę czystości powietrza w tym kraju.

Czy pośród mrówek korzystających z cieplejszych i stabilniejszych warunków w mieście, ptaków korzystających z samochodów do rozłupywania orzechów lub stosujących niedopałki z papierosów jako budulec gniazd (które dzięki nikotynie w nich zawartej mogą pomagać zwalczać pasożyty) znajdą się także synantropijne pszczoły?

Nowoczesne pszczoły

Możliwe, że wśród nich znajdą się również pszczoły „plastikowe”, oczywiście nie dosłownie, tylko pszczoły, które być może uczą się (w sensie ewolucyjnym) korzystać do budowy gniazd z nowych materiałów, jakimi są odpadki tworzyw sztucznych. Pojedyncze obserwacje używania przez pszczoły fragmentów materiałów plastikowych zdarzały się od lat 60. Niedawno jednak badacze, obserwując gniazda pszczół w Toronto w Kanadzie, odkryli, iż pszczoła miesierka lucernówka (Megachile rotundata), która zwykle używa liści do budowy gniazda, potrafi używać do tego celu także pociętych przez siebie kawałków plastikowych materiałów (fot. 2). Inny gatunek miesierki (Megachile campanulae), którego przedstawiciele zwykle zbierają żywicę z drzew, mogą zbudować gniazdo za pomocą pewnego rodzaju uszczelniacza na bazie poliuretanu, zwykle używanego do uszczelniania ram okiennych. Z kolei na pustyni niedaleko Dubaju podglądano samicę Megachile patellimana jak pieliła sobie gniazdo z kawałków zielonego plastiku (fot. 3). W 2019 roku w Argentynie zaobserwowano pierwszy raz gniazdo miesierki zbudowane tylko z fragmentów torebek plastikowych. Ponieważ są to przypadki, gdzie stwierdzono prawidłowy rozwój larw, naukowcy spekulują: pomimo że nie jest to prawdopodobnie optymalny materiał do budowy gniazd, to być może jest wystarczający do przeżycia. A to już może stanowić bazę dla selekcji populacji synantropijnych pszczół na takie, które lepiej tolerują różne materiały wyprodukowane przez człowieka. Zaobserwowane larwy były wolne od pasożytów. Być może więc szkodniki nie potrafią przebić się przez takie syntetyczne materiały. Na tym etapie badań trudno powiedzieć, czy może to być potencjalnym ewolucyjnym zyskiem i pozostaje to w sferze spekulacji. Z drugiej strony, materiały te mogą nie przepuszczać tak dobrze powietrza, a przez to narażać gniazdo na spleśnienie. Badania z lat 70. potwierdzały, że gniazda miesierek zbudowane w plastikowych słomkach mogły w 90% ulec spleśnieniu.

Czy pszczoły „plastikowe” są więc ewolucyjną przyszłością futurystycznej cywilizacji Ohydka Szaleja*? Na to pytanie autor oczywiście nie odpowie. Być może zaobserwujemy to w nieodgadnionej przyszłości.

Postscriptum

Jeżeli chcieliby Państwo posłuchać o innych populacjach owadów świetnie dostosowanych do środowiska dzięki synurbizacji, to autor może zaproponować odcinek podkastu Radio Warroza o karaczanach (hełmcach) z reportażem z wielkiego miasta: https://pod.fo/e/afe51

Dla pszczelarzy warto dodać, że hełmce bywają również owadami zapylającymi.

Jakub Jaroński

* Nazwa zaproponowana na gatunek ludzki przez Stanisława Lema w „Dziennikach gwiazdowych”.

Słowniczek

Synantropizacja:

termin w ekologii oznaczający proces przystosowywania się populacji organizmów żywych (całych gatunków lub ich części) do warunków stworzonych przez działalność Homo sapiens, stanowiącą w danym miejscu główny czynnik środowiskotwórczy.

Synurbizacja:

szczególny przypadek synantropizacji do specyficznych warunków panujących w miastach. U zwierząt najczęściej dostrzegane zmiany dotyczą zachowania się (np. brak strachu przed ludźmi), ale mogą zachodzić także w obszarze fizjologii lub genetyki. Przykładem jest karaczan wschodni (karaluch), mrówka faraona, myszarka polna, skórożarłoczek skryty (roztocze), komar tygrysi, komar egipski (larwy tolerują skażenie metalami ciężkimi zbiorników wodnych), miejskie populacje trzmiela ziemnego w Wielkiej Brytanii (gromadzenie pyłku i wychów potomstwa zimą).

Plastisfera:

termin w nowoczesnej ekologii oznaczający biocenozę złożoną z zespołu organizmów żywych związanych ze środowiskiem unoszących się plastikowych śmieci w wodach. Najbardziej znanym przykładem jest wielka pacyficzna plama śmieci. Wśród dostosowanych organizmów żywych zamieszkujących plastisferę są m.in. bakterie zdolne do rozkładu poliuretanu, polietylenu, polistyrenu, poliestru w tym PET. Jedna z nich Ideonella sakaiensis została już nawet zmodyfikowana inżynierią genetyczną w celu wzmocnienia cechy zdolności do rozkładu plastiku PET (używanego m.in. w popularnych butelkach), a w 2016 roku wyizolowano z niej pierwszy enzym odpowiedzialny za ten proces: PETazę.

Literatura:

1. J. Scott MacIvor, Andrew E. Moore, Ecosphere 2013 „Bees collect polyurethane and polyethylene plastics as novel nest materials”
2. Mariana L. Allasino, Hugo J. Marrero, Jimena Dorado, Juan Pablo Torretta, Apidologie, 2019, „Scientific note: first global report of a bee nest built only with plastic”

3. Manu Saunders, Ecology Is Not a Dirty World blog 2014 „Plastic Bees”

4. Schilthuizen Menno, Feeria Science 2019, „Ewolucja w miejskiej dżungli. Jak zwierzęta i rośliny dostosowują się do życia wśród nas”

5. Theodorou P., Baltz L. M., Paxton R. J. & Soro A., Evolutionary Applications 2020, „Urbanisation is associated with shifts in bumblebee body size, with cascading effects on pollination”

6. Anna Szaciłło, Mateusz Skłodowski, Marcin Zych, Kosmos 2019, „Kryzys zapyleń a pszczoła miodna – lek na całe zło czy niekoniecznie?”

7. Katarzyna Miesierka, Dzicy Zapylacze blog 2020, „Dla pszczół ziemnych” i „Bolica stonkówka”

8. Barbara Zajdel, Mikołaj Borański, Kornelia Kucharska, Dariusz Teper, Ada Domańska (2019), „Źródła pożytku pyłkowego murarki ogrodowej (Osmia rufa L.) na obszarach w różnym stopniu zurbanizowanych”

9. Paul Westrich, Eucera, 2020, „Die Faltenwespe Symmorphus murarius (Linnaeus 1758) als Urheber blauer Nestverschlüsse (Hymenoptera: Vespidae)”

10. Gess SK, Roosenschoon PA, Journal of Hymenoptera Research 2017, „Notes on the nesting of three species of Megachilinae in the Dubai Desert Conservation Reserve”

11.Robert A. Francis, Michael A. Chadwick, Applied Geography, 2012, "What makes a species synurbic?"

Zamów prenumeratę czasopisma "Pasieka"