Ile warte jest zapylanie
Na świecie żyje około 250-300 tys. gatunków roślin okrytonasiennych stanowiących podstawę łańcuchów pokarmowych prawie wszystkich ziemskich ekosystemów lądowych i niektórych wodnych. Wszystkie, które rozmnażają się płciowo (a jest ich większość), wymagają zapylenia.
Rośliny, w porównaniu z mobilnymi zwierzętami, są ubezwłasnowolnione, zdane na zewnętrzne „przenośniki” pyłku – część z nich oddaje pyłek prądom powietrza i wodzie, większość jednak (niektórzy badacze twierdzą, że nawet 90% wszystkich gatunków) wykorzystuje do tego celu zwierzęta, głównie owady, rzadziej ptaki i inne kręgowce.
Rezultatem zapylenia kwiatu i następującego po nim zapłodnienia komórki jajowej, znajdującej się w zalążku rozwijającym się w słupku kwiatu, jest rozwój nasienia, któremu towarzyszy tworzenie się owocu. Brak zapylenia uniemożliwia wytworzenie nasion i owoców. I tu właśnie ten niewinny proces zaczyna mieć znaczenie dla ludzi, bo owoce i nasiona roślin to duża część naszej diety. Rośliny nas też ubierają – przykładem choćby bawełna – oraz leczą i zapewniają materiał budulcowy.
Zapylanie roślin przekłada się więc na konkretne efekty ekonomiczne i można je, szacunkowo, przeliczyć na pieniądze. Taka kalkulacja nie jest łatwa, ponieważ powstawanie nasion i owoców nie zawsze wiąże się z zapyleniem: niektóre rośliny wytwarzają je bez procesu płciowego (takie nasiona są genetycznie identyczne z rośliną rodzicielską, zjawisko to określa się terminem apomiksji), inne z kolei są samopylne, co oznacza, że zapylenie odbywa się w obrębie jednego kwiatu – bez konieczności udziału „sił trzecich”.
Praca niewolnicza?
Przyjmując pewne proste założenia, można podać przybliżoną wartość darmowych „usług” zapylaczy. Jest to kwota niebagatelna – w roku 1993 na przykład wynosiła 200 mld dolarów. Nowsze dane są niedostępne, ale należy przypuszczać, że liczba ta raczej się nie zmniejszyła. W samych tylko Stanach Zjednoczonych wartość „usług”, jakie oddają rocznie wyłącznie naturalnie występujące tam gatunki zapylaczy (bez pszczoły miodnej Apis mellifera , która jest gatunkiem wprowadzonym z Europy), określa się na ponad 4 mld dolarów, natomiast roczny wkład w gospodarkę narodową USA pszczoły miodnej wyniósł w roku 2000 prawie 15 mld dolarów (o prawie 40% więcej niż w roku 1989).
Dla Polski brak podobnych obliczeń, ale pokusiłem się kiedyś o oszacowanie wartości darmowej pracy naszych rodzimych owadów i okazało się, że kiedy wziąć pod uwagę zaledwie niespełna 20 najpopularniejszych upraw (z wyłączeniem wiatropylnych zbóż), wynik oscyluje w granicach 3 mld złotych rocznie. Dla porównania: tyle mniej więcej kosztowała nasz kraj eskadra 12 myśliwców F16.
Badacze uważają, że globalnie ponad 800 gatunków uprawowych wymaga obecności owadów zapylających kwiaty. W Europie aż 84% roślin uprawnych jest uzależnionych od owadzich zapylaczy, wśród których najważniejsze są pszczoły – nie tylko znana wszystkim i hodowana od tysiącleci pszczoła miodna, ale również (a może zwłaszcza) gatunki dzikie – trzmiele, pszczolinki, murarki, smukliki, miesierki, grzebacze i wiele, wiele innych.
Oczywiście wszystko odbywa się na zasadzie dobrowolności – nikt wszak nie zmusza dzikich pszczół i innych owadów do harówki na naszych polach (no, może z wyjątkiem pszczoły miodnej, której rodziny czasem są dowożone w pobliże sadów i, w pewnym sensie, popychane we „właściwym” kierunku, lub trzmieli hodowanych specjalnie do zapylania upraw szklarniowych, np. pomidorów), trudno więc mówić o jakichś nadzwyczajnych zyskach. Zastanówmy się jednak, co by się stało, gdyby tych owadów zabrakło? Podane wyżej liczby zaczną wyglądać zgoła groźnie, ponieważ oznaczać będą straty. Ta groźba jest coraz bardziej realna.
Zapylacze w odwrocie
Od pewnego czasu uczeni obserwują zjawisko określane jako „kryzys” bądź „deficyt zapyleń”, objawiający się spadkiem liczebności zapylaczy. Zagrożenia z tym związane dotyczą nie tylko poszczególnych gatunków, ale całych sieci zależności łączących owady zapylające i rośliny. Już obecnie straty spowodowane brakiem zapyleń w przypadku niektórych upraw określa się na 70%. Zjawisko kryzysu zapyleń obserwuje się na wszystkich kontynentach z wyjątkiem Antarktydy, gdzie występują zaledwie dwa gatunki roślin kwiatowych.
W 2006 roku w”Science” zamieszczono wyniki pomiarów zmian bogactwa gatunkowego samotnych pszczół i muchówek zrodziny bzygowatych (będących ważnymi zapylaczami roślin w klimacie umiarkowanym – m.in. w Polsce) na przestrzeni kilkudziesięciu lat. Porównania prowadzono dla Holandii i Wielkiej Brytanii. Autorzy opracowania przeanalizowali ponad milion rekordów z narodowych sieci danych entomologicznych i wykazali, że w ponad połowie brytyjskich i prawie 70% holenderskich „kwadratów badawczych” (obszarów o powierzchni 100 km2 użytych do porównań) nastąpił istotny spadek bogactwa gatunkowego dzikich pszczół.
W przypadku bzygów sytuacja okazała się nieco mniej dramatyczna (spadek w jednej trzeciej i wzrost w jednej czwartej kwadratów brytyjskich, wzrost w jednej trzeciej i spadek w 17% kwadratów holenderskich), co jednak nie powinno napawać nas optymizmem, ponieważ nie działają w tym przypadku mechanizmy kompensacyjne, umożliwiające zastępowanie jednych zapylaczy drugimi. Ponadto, nawet w przypadku roślin zapylanych przez jedną grupę zapylaczy, może występować „zysk netto” w produkcji nasion, związany z interakcjami różnych grup owadów zapylających. Różnorodność interakcji wpływa także pozytywnie na stabilność zbiorowisk roślinnych.
Badania z Europy i innych kontynentów wskazują, że mamy do czynienia z wyraźnym ciągiem przyczynowo-skutkowym łączącym spadek liczebności zapylaczy ze spadkiem różnorodności gatunkowej roślin. Oczywiście ryzyko wymarcia najszybciej dotyka rośliny o najsilniej wyspecjalizowanych strategiach życiowych oraz te, które występują w niewielkich, rozproszonych populacjach – tych gatunków i tak w zasadzie nie dostrzegamy na co dzień, znane są wyłącznie specjalistom. Jednak najczarniejsze scenariusze mówią, że utrata większości zapylaczy oznacza ekstynkcję 90% roślin kwiatowych, a to już katastrofa na miarę „wielkich wymierań” (kto wie, czy z nich nie największa).
Deficyt zapyleń ma wiele przyczyn. Najważniejsze to dewastacja środowiska oraz modernizacja i intensyfikacja gospodarki rolnej. Jednym z podstawowych problemów jest postępująca fragmentacja środowiska, powodująca zmniejszanie się bogactwa gatunkowego roślin żywicielskich, a w konsekwencji spadek liczby gatunków zapylaczy.
Fragmentacja jest związana m.in. z podziałem ziemi między wielu właścicieli. Naturalne zbiorowiska roślinne zajmują zwykle znaczną powierzchnię, są stosunkowo stałe, jeśli chodzi o skład gatunkowy i stabilne w przypadku działania niekorzystnych warunków środowiskowych. Dowiedziono eksperymentalnie, że wraz ze spadkiem powierzchni zajmowanej przez dane zbiorowisko maleje bogactwo gatunkowe zamieszkujących je organizmów.
Równie tragiczne skutki daje propagowanie wielkoobszarowych upraw wiatropylnych roślin zbożowych, które są dla zapylaczy niczym pozbawione pokarmu pustynie. Paradoksalnie, niewiele lepszym źródłem pożywienia są monokultury roślin wytwarzających nektar i pyłek użyteczny dla owadów (np. uprawy rzepaku). Chociaż pożywienie pojawia się tam masowo, kwitnienie roślin jest krótkotrwałe i może być podstawą wyżywienia owadów zaledwie przez kilka-kilkanaście dni w ciągu roku.
Innym ważnym czynnikiem wpływającym na jakość zapylania jest stosowanie w rolnictwie środków chemicznych – nawozów sztucznych, pestycydów i herbicydów – co wywołuje znaczne straty w populacjach zapylaczy oraz istotnie wpływa na zmniejszanie się liczby gatunków towarzyszących uprawom chwastów. Mimo że – konkurując z uprawami o światło, wodę i zasoby mineralne – zmniejszają one produkcję rolną, stanowią naturalną bazę pokarmową dla owadów poza okresami kwitnienia roślin uprawowych. Wiele z nich to także rośliny żywicielskie stadiów larwalnych owadów zapylających.
Jest mało prawdopodobne, aby te negatywne zjawiska można było zrównoważyć obecnością hodowlanej pszczoły miodnej. Po pierwsze, gatunek ten nie jest efektywnym zapylaczem dla wszystkich rodzajów upraw. Wielu biologów uważa nawet, że szacunki dotyczące zapyleń dokonywanych przez tego owada są znacznie zawyżone. Nie bez znaczenia są także preferencje pszczoły miodnej w stosunku do roślin obcych w danej florze. W grupie tej znajduje się wiele uciążliwych chwastów (np. w Polskiej florze większość roślin uważanych za chwasty została zawleczona z innych obszarów geograficznych), co w konsekwencji ułatwia ich rozmnażanie i rozprzestrzenianie, kosztem rodzimych gatunków.
Poza Europą obecność introdukowanych zapylaczy, takich jak pszczoła miodna, również nie jest obojętna dla równowagi lokalnych ekosystemów. Znanych jest wiele przypadków, w których owady te konkurują z rodzimymi gatunkami. Prowadzi to do spadku liczebności lokalnych zapylaczy, co z kolei sprawia, że rośliny wyspecjalizowane pod względem zapylania (zapylane przez niewiele gatunków owadów – czasem nawet tylko jeden) nie mogą zawiązać nasion. W przypadku takich wyspecjalizowanych układów niemożliwe jest zwykle zastąpienie danego zapylacza przez inny gatunek, nawet blisko z nim spokrewniony.
Nagłe wymieranie rojów
Nawet gdyby pszczoły miodne mogły odgrywać rolę rodzimych zapylaczy, to i tak są one równie silnie narażone na działanie pestycydów i herbicydów oraz utrudnienia w żerowaniu spowodowane fragmentacją siedlisk. W dodatku w wielu regionach świata obserwuje się gwałtowny spadek liczby kolonii pszczół. Tylko w USA w ciągu ostatniego półwiecza liczba ta zmalała o ponad 50%. Podobnie rzecz ma się w Europie. Obok związków chemicznych stosowanych w rolnictwie, przyczyny zjawiska upatruje się w gwałtownym rozprzestrzenianiu się pasożytów oraz, w przypadku Ameryki, w silnej konkurencji pszczół afrykańskich (dzika rasa pszczoły miodnej pochodząca z Afryki).
Niedawno opisano w USA jeszcze inne tajemnicze i bardzo niepokojące zjawisko nazwane CCD (Colony Collapse Disorder – Nagłe Wymieranie Rojów). Bez wyraźnego powodu zaopatrzone ule pustoszeją, brak jest w nich martwych owadów, często w kolonii pozostaje tylko królowa i niewiele młodych robotnic. Podejrzewano różne przyczyny – skażenie pestycydami, patogeny, małą różnorodność genetyczną hodowanych pszczół. Media obwiniały nawet telefonię komórkową, która miała dezorientować pszczoły, uniemożliwiając im powrót do kolonii.
Wydaje się jednak, że przyczyna leży gdzie indziej. Prowadzone przez zespół amerykańskich naukowców badania, których wyniki opublikowano w „Science” z października ub.r., wskazują, że najbardziej podejrzany jest pszczeli wirus IAPV – w 2004 roku opisali go izraelscy naukowcy, a Amerykanie znaleźli go praktycznie we wszystkich zainfekowanych i przebadanych rojach. Niewykluczone, że swój udział w CCD mają także dwa inne wirusy – kaszmirski wirus pszczeli (KBV) oraz niezidentyfikowany wirus, być może odmiana KBV lub zupełnie nowy gatunek. Autorzy artykułu nie przesądzają, że wymienione wirusy są jedynymi sprawcami CCD. Być może sama ich obecność nie jest jeszcze letalna dla całych rojów, ale w połączeniu z działaniem innych patogenów i stresu środowiskowego wywołuje opisane wyżej zjawisko pustoszenia uli.
Zapylanie a ekonomia
Zjawisko „kryzysu zapyleń”, co oczywiste, nie może pozostać bez wpływu na gospodarkę człowieka. Z pewnością spowoduje jej destabilizację, choć obecnie niełatwo określić kierunek tych zmian. Z jednej strony „deficyt zapyleń” może wywołać znaczny wzrost cen pewnych rodzajów żywności, które staną się trudniej dostępne. Straty poniosą także producenci tych dóbr, ze względu na spadek plonów, choć ich stratę częściowo mogą zrekompensować wyższe ceny produktów. Straty lub zyski producentów i pośredników zależą od elastyczności popytu na poszczególne dobra.
Niestety, dla ogromnej większości produktów rolnych brak obecnie ekonomicznych oszacowań dotyczących elastyczności popytu, istniejących substytutów czy dóbr komplementarnych (co może być na przykład dobrym substytutem kawy lub owoców?). Istotnym czynnikiem w tym procesie są preferencje konsumentów, które dość trudno przewidzieć. Nawet jednak te szczupłe, dostępne w chwili obecnej informacje sugerują, że jeśli opisanych zmian nie uda się powstrzymać, gospodarka światowa stanie w obliczu dość poważnego kryzysu, tym bardziej że rachunek ekonomiczny musi także obejmować inne czynniki, których globalną wartość trudno dziś określić: zmniejszanie się różnorodności biologicznej czy postępującą unifikację flory i fauny. Bo zapylenia potrzebują nie tylko rośliny uprawne, ale praktycznie wszystkie rośliny, które mamy za oknem. Zatem: chrońmy zapylacze, póki nie jest za późno
*Dr Marcin Zych pracuje w Ogrodzie Botanicznym UW.
Źródło: Wiedza i Życie
Źródło: Ile warte jest zapylanie
