Об одомашнивании медоносной пчелы

Доктор Ханнес Бонхофф
hannes.bonhoff@gmail.com

Одомашнивание (доместикация) — это преобразование популяции организмов, отличной от дикой формы, для удовлетворения потребностей человека. Для этого необходим контроль над размножением с целью отбора определенных признаков. Для медоносных пчёл вся семья представляет собой единый организм — так называемый суперорганизм. Контроль за их размножением осуществляется с помощью выращивания маток, изолированных случных пунктов (облетников), инструментального осеменения и различных способов создания новых суперорганизмов с помощью осеменённых маток. Однако эти методы стали широко доступны лишь столетие назад.¹ Если большинство наших домашних животных было выведено тысячи лет назад, то одомашнивание медоносной пчелы начало набирать обороты лишь недавно. В настоящее время медоносные пчёлы могут считаться лишь полуодомашненными.¹ Однако не стоит недооценивать продолжающийся процесс одомашнивания, поскольку его последствия могут быть разрушительными.

Насколько губительным может быть одомашнивание, наглядно демонстрирует единственное на сегодняшний день полностью одомашненное насекомое — тутовый шелкопряд.² Хотя одомашнивание её дикого предка позволило увеличить производство шелка, шелкопряд потерял способность летать и нуждается в помощи человека для спаривания. Он также не боится хищников. Эти изменения делают домашнего шелкопряда неспособным существовать без своего хозяина. К счастью для дикого шелкопряда, домашнее поголовье репродуктивно изолировано, что ограничивает распространение всех этих вредных признаков. Таким образом, дикий шелкопряд может продолжать свое существование и эволюцию параллельно со своим домашним сородичем.

Медоносным пчёлам повезло меньше, поскольку их спаривание происходит на гораздо больших расстояниях, а пасеки с пчёлами, подвергшимися одомашниванию, широко разбросаны по всей территории страны. Поэтому то, что делают пчеловоды со своими пчёлами, напрямую влияет на их численность в дикой природе. Успешное одомашнивание не только рискует создать медоносную пчелу, полностью зависящую от помощи человека, но и распространение вредных признаков может привести к вымиранию дикой медоносной пчелы. Для того чтобы предотвратить столь плачевный исход, необходимо понять механизмы происходящего «одомашнивания».

К счастью для нас, процесс одомашнивания и его последствия хорошо изучены и могут быть объяснены и предсказаны с помощью эволюционной биологии. Научные теории, лежащие в их основе, настолько хорошо подкреплены огромным количеством доказательств, что нам не нужно ждать специальных исследований медоносной пчелы, чтобы пролить свет на её одомашнивание. Подобные случаи уже изучались. Например, дикий лосось, которому угрожает скрещивание с лососем, сбежавшим от одомашнивания.³ Наука позволяет нам предсказывать последствия наших поступков прямо здесь и сейчас.

Роение — ключевой момент

Чтобы понять, как дикий вид может вымереть, мы можем посмотреть на причину его выживания. Продолжительность жизни отдельных суперорганизмов медоносных пчёл составляет всего несколько лет.⁴ Для того чтобы предотвратить исчезновение популяции, необходимо заменить погибших. Поэтому, в конечном счёте, именно размножение с целью создания новых суперорганизмов обеспечивает существование дикой медоносной пчелы. Несмотря на то, что дикая медоносная пчела подвергается антропогенному генетическому давлению, она продолжает существовать не благодаря продолжительности жизни суперорганизмов, а потому, что они роятся. Получается, что продолжающееся одомашнивание направлено именно на эту причину дальнейшего существования медоносной пчелы, как прямо, так и косвенно.

При этом одной из основных целей селекции является снижение склонности к роению. Если трутни распространяют в дикой природе низкую склонность к роению, то пораженные суперорганизмы будут производить меньше потомства. Как только количество роёв перестаёт быть достаточным для компенсации погибших суперорганизмов, вся популяция снижается и в конечном итоге может исчезнуть. Для того чтобы вид перестал быть жизнеспособным без помощи человека, медоносной пчеле даже не обязательно терять способность к роению; достаточно снизить склонность к роению ниже некоторого неизвестного нам точно порога.

Однако способность к роению может быть утрачена, если человек постоянно создает новые семьи пчёл вручную, препятствует роению или даже прерывает процесс роения, например, собирая рои до того, как они переселятся в новые дома. Роение — настолько сложный процесс⁵, что, вероятно, достаточно одной или всего нескольких неблагоприятных мутаций или рекомбинаций⁶, чтобы он пошёл наперекосяк. Хотя в природе вредные генетические комбинации устраняются путём естественного отбора, они могут сохраняться, распространяться и накапливаться, когда это давление отбора прекращается. Если пчёлам больше не позволять самостоятельно производить новые суперорганизмы, эволюционная теория предсказывает, что рано или поздно они утратят эту способность.

Систематическая помощь, такая как подкормка, очистка дна ульев или установка защиты от мышей, действует ровно аналогичным образом. Это снимает давление отбора, заставляющее пчёл заботиться о себе самостоятельно, и вместо этого позволяет распространяться генам, которые в дикой природе являются вредными. Таким образом, систематическая помощь отдельным суперорганизмам в долгосрочной перспективе оказывает отрицательное воздействие на вид.

Сколько времени может потребоваться для того, чтобы одомашнивание привело к исчезновению медоносной пчелы в дикой природе, зависит, в частности, от соотношения суперорганизмов, подвергшихся одомашниванию или естественному отбору. Большая дикая популяция может быть способна отсеять вредные признаки, распространившиеся в результате одомашнивания. С другой стороны, если численность диких суперорганизмов сильно меньше численности одомашненных, то поток вредных генов может оказаться слишком сильным, и конец дикой медоносной пчелы может наступить неожиданно быстро. Согласно недавнему исследованию, именно так обстоят дела в Европе.⁷ При ближайшем рассмотрении ситуации в Швеции такие мрачные прогнозы кажутся неуютно реалистичными.

Пример из практики

Один из быстрых путей одомашнивания медоносной пчелы — просто взять и классифицировать её как домашнюю. При этом фактически отменяются все меры защиты, предусмотренные для диких животных. В Швеции ситуация продвинулась еще дальше: без объяснений и ссылок шведская Красная книга провозглашает медоносную пчелу не только полностью одомашненным, но даже интродуцированным видом, тем самым смело противореча всем установленным фактам⁸.

Опираясь на Красную книгу, Шведское общество охраны природы называет медоносных пчёл прирученными и полностью зависящими от помощи человека. Шведские исследователи выступают в газетах за исключение медоносной пчелы из предпринимаемых усилий по спасению пчёл и подчёркивают, что суперорганизмы медоносной пчелы в природе готовы погибнуть уже через несколько лет, что говорит о неспособности вида к самоподдерживающейся жизни. Этот тезис просто изумительный, если учесть, что одиночные пчёлы и шмели прекрасно себя чувствуют, несмотря на то, что отдельные особи способны прожить не более одного года.

Без защиты со стороны природоохранных организаций дикая медоносная пчела оказывается в огромной опасности. В попытках борьбы с американским гнильцом чиновники, занимающиеся охраной здоровья пчел, уничтожили тысячи диких суперорганизмов (см. график). По иронии судьбы, именно шведские исследования показывают, что проблемы с американским гнильцом могут зависеть в первую очередь от методов пчеловодства и что при отсутствии таких методов болезнь может не приводить к гибели суперорганизмов⁹. Вместо того чтобы перейти к рациональным методам, уничтожение даже оправдывается как мера предосторожности.

В Швеции самая низкая плотность потенциальных мест гнездования на деревьях во всей Европе.⁷ Это является следствием развития лесной промышленности, которая, по оценкам специалистов, в ближайшие два десятилетия вырубит практически все незащищенные старовозрастные леса. Кроме того, вырубка замещающих лесных насаждений производится задолго до того, как в них образуются пригодные для обитания дупла. Основная проблема при санкционированном уничтожении пчёл заключается в том, что соответствующие дупла либо уничтожаются, либо заделываются. Без гнездовой среды обитания дикая медоносная пчела существовать не может. Действительно, график очень похож на прямое истребление.

Сокращение или практически полное исчезновение дикой популяции создаст предпосылки для быстрого одомашнивания. Многие пчеловоды позволяют своим маткам свободно спариваться с любыми трутнями, которые им попадаются. Если эти трутни происходят от диких суперорганизмов, то возникающий поток генов будет противодействовать или, возможно, сведет на нет последствия одомашнивания для пчёл таких пчеловодов. С другой стороны, если в местах скопления трутней преобладают трутни с пасек, подвергшихся одомашниванию, то последствия могут накапливаться и закрепляться.

Две доминирующие пчеловодческие ассоциации Швеции обучают исключительно традиционным методам, которые прямо или косвенно ведут к одомашниванию медоносной пчелы. Следовательно, подавляющее большинство пчеловодов стремятся к одним и тем же признакам и практикуют единообразное содержание пчёл с предотвращением роения и выведением новых суперорганизмов под руководством человека. Более того, разведение маток принято считать вершиной пчеловодства, к которой нужно стремиться. Существует множество островных случных пунктов (облётников), позволяющих заводчикам контролировать происхождение трутней, а осеменённых маток продавать. Кроме того, официальной рекомендацией Департамента охраны здоровья пчёл является регулярная перепрофилировка ульев.

Существует также ассоциация по сохранению местного подвида Apis mellifera mellifera, которой удалось спасти несколько линий от смешения с завезенными подвидами. Но вместо того, чтобы выпустить пчелу обратно в дикую природу, ассоциация охраны природы теперь одомашнивает её, занимаясь традиционным пчеловодством и селекционным разведением, главной целью которого является снижение склонности к роению, что они называют «улучшением».

Совокупность перечисленных выше обстоятельств делает Швецию лидером в борьбе за право стать первой страной, полностью одомашнившей медоносную пчелу.

Apis mellifera domesticus

Если отдельные пчеловоды будут последовательно контролировать размножение своих пчёл, то появление домашней медоносной пчелы — лишь вопрос времени. Какие признаки позволят считать эту пчелу полностью одомашненной, новым подвидом, отличным от привычной нам медоносной пчелы? 

Предполагаемые признаки одомашненной медоносной пчелы — это степень послушности, при которой защитная одежда и дымари становятся ненужными, повышенная плодовитость маток, дающая значительно больше суперорганизмов и урожаев мёда, чем можно достичь простым управлением, и склонность к роению, сниженная настолько, что предотвращение роения больше не требуется. Матки, обладающие любым из этих признаков, могут оказаться настолько востребованными, что их можно будет быстро распространить по всему миру. 

А как насчет качеств, связанных со способностью пчелы сохраняться в дикой природе? Будет ли Apis mellifera domesticus обладать такими же пагубными качествами, как и домашний тутовый шелкопряд: отсутствием страха перед хищниками, потерей способности летать и потребностью в помощи человека для спаривания?

Скорее всего, селекция на покорность человеку снижает способность пчёл защищать свои ульи от любых посторонних хищников. На уровне суперорганизма такое отсутствие защиты действительно можно трактовать как отсутствие страха перед хищниками. А если спаривание в селекционной работе постоянно осуществляется с помощью инструментального осеменения (ИО), то накопление пагубных генетических вариантов может привести к потере способности пчёл к спариванию. А как насчёт способности к полёту?

Необходимым условием опыления и производства мёда является способность фуражиров к полёту. Поскольку именно это является основой и целью традиционного пчеловодства, пчёлы-фуражиры, безусловно, будут продолжать летать. Однако идентичные наборы генов могут быть выражены совершенно по-разному. Для маток и трутней последовательное использование инструментального осеменения отдельными пчеловодами действительно может привести к неспособности летать, поскольку в этом случае летать уже не требуется. Как и в случае с шелкопрядом, это может произойти просто за счёт увеличения массы тела, например, для того, чтобы матки могли содержать всё более крупные гнёзда для расплода. 

Но отдельные пчёлы по отношению к суперорганизму представляют собой всего лишь эквивалент клеток многоклеточных животных. Сможет ли полностью одомашненный суперорганизм медоносной пчелы летать? Оставаясь сидячим на протяжении большей части жизненного цикла, суперорганизм представляет собой одно из величайших зрелищ в природе, взлетая в виде роя, чтобы освободить место для своего потомства. Однако, как уже говорилось выше, борьба с роением ведется как непосредственно путем селекции, так и опосредованно — путем предотвращения роения и создания новых суперорганизмов под руководством человека. Теория эволюции предсказывает, что суперорганизм домашней медоносной пчелы со временем утратит способность к функциональному полёту и окажется полностью зависимым от помощи человека.

Пчеловодство без одомашнивания

Риски, связанные с продолжающимся одомашниванием, по крайней мере, двояки. На карту поставлено как существование дикой медоносной пчелы, так и способность пчёл у пчеловодов к самоподдерживающейся жизни. Представьте себе леса без пчелиных деревьев или книгу Тома Сили «Демократия медоносных пчёл», превращенную в учебник истории из-за неспособности будущих домашних медоносных пчёл к роению. Но пока ещё не поздно и не трудно переломить ситуацию. Популяциям диких медоносных пчёл для процветания просто необходимы подходящие места для гнездования и кормёжки. А что же с пчелами на пасеках?

Медоносные пчёлы опыляют и производят мёд и воск, даже не будучи одомашненными. Основная причина одомашнивания — получение максимального урожая в рамках существующих методов пчеловодства (с минимизацией издержек). Однако биология медоносной пчелы уже позволяет значительно увеличить урожай за счет простого управления, например, за счёт существенного увеличения медоносной базы. То же самое относится и к защитным свойствам пчёл. Несколько движений дымарём позволяют собирать урожай без ужалений. Таким образом, одомашнивание медоносной пчелы сводится к сомнительному с этической точки зрения стремлению получить ещё больше от каждого суперорганизма путём предотвращения роения.

Как же выглядело бы пчеловодство без одомашнивания пчелы? Прежде всего, это позволить пчелам роиться в выбранной ими полости и дать им возможность самостоятельно решать вопросы смены маток и спаривания. Вместо того чтобы вручную создавать новые суперорганизмы, можно позволить пчёлам самим выполнять всю работу. В районах, где нет дупел в лесу, для этого необходимо разместить пустые колоды в подходящих местах, исходя из предпочтений пчел по расположению гнезд.⁵ Эти колоды не нужно возвращать на переполненную пасеку, а лучше всего оставить их там, где они были заняты. Вторичные характеристики — сведение к минимуму любой формы систематической помощи со стороны человека и имитация дуплистого дерева с помощью конструкции улья. 

Пчеловодство без одомашнивания требует лишь очень небольшого труда по отношению к опылению и урожаю. Те, кто хочет получить больше урожая, могут увеличить количество ульев, а не повышать урожай с одного улья. Более того, если для суперорганизмов предотвращение роения равносильно содержанию в неволе, то пчеловодство без одомашнивания позволяет пчёлам жить свободно. Такая форма пчеловодства даже способна привести к устойчивым взаимоотношениям между пчёлами и их патогенами и паразитами.

Помимо цели снизить склонность пчёл к роению, многие селекционные программы направлены также на отбор пчёл, устойчивых к клещам. Однако достоверно известно, что проблемы, связанные с клещами, в значительной степени обусловлены такими методами управления, как предотвращение роения, переполненные пасеки и большие ульи.¹ Теория эволюции предсказывает, что значительная горизонтальная передача, происходящая на обычных пасеках, способствует развитию все более опасных патогенов и паразитов.¹⁰ Это делает неустойчивым любое пчеловодство с ульями, расположенными рядом друг с другом. С другой стороны, передача инфекции во время роения является причиной эволюции низковирулентных патогенов и паразитов, а также толерантных или резистентных пчел.¹⁰ Вместо того чтобы выводить пчёл, способных справляться с условиями обычных пасек, можно было бы адаптировать методы пчеловодства к современному уровню знаний, чтобы избежать одомашнивания и достичь устойчивости.

Я призываю тех, кто содержит пчёл, спросить себя, считают ли они этически оправданным участие в одомашнивании животного, о котором они заботятся. И если ответ отрицательный, то, не колеблясь, сделайте что-то полезное для пчёл в своем регионе и за его пределами. Вы можете защитить и обеспечить среду обитания для диких медоносных пчёл, адаптировать свои методы пчеловодства, чтобы избавиться от процесса одомашнивания и обратиться в ассоциации естественного пчеловодства и природоохранные организации для решения этой проблемы. 

Если мы действительно любим пчёл, мы должны уважать то, какими они являются.

Ссылки

1. T.D. Seeley, The Lives of Bees, Princeton University Press (2019)
2. T.P.S. Chauhan & M.K. Tayal, Mulberry sericulture, In: Omkar, editor, Industrial Entomology: 197-263, Springer Verlag (2017)
3. G. Bolstad, et al., Gene flow from domesticated escapes alters the life history of wild Atlantic salmon, Nature Ecology & Evolution 1:0124 (2017)
4. R.F.A. Moritz & E.E. Southwick, Bees as superorganisms, Springer Verlag (1992)
5. T.D. Seeley, Honeybee Democracy, Princeton University Press (2010)
6. A. Wallberg, et al., Extreme Recombination Frequencies Shape Genome Variation and Evolution in the Honeybee, Apis mellifera, PLoS Genetics 11(4):e1005189 (2015)
7. F. Requier, et al., Contribution of European forests to safeguard wild honeybee populations, Conservation Letters 13(2):e12693 (2020)
8. De la Rúa, et al., Apis mellifera, The IUCN Red List of Threatened Species (2014)
9. I. Fries, et al., Vertical transmission of American foulbrood (Paenibacillus larvae) in honey bees (Apis mellifera), Veterinary Microbiology 114(3-4):269-274 (2006)
10. I. Fries & S. Camazine, Implications of horizontal and vertical pathogen transmission for honey bee epidemiology, Apidologie 32(3):199-214 (2001)