S počtem zhruba 54 tisíc včelařů se Česká republika řadí mezi jednu z největších včelařských velmocí a ve světovém žebříčku zaujímá dokonce čtvrté místo. Podle dokumentu, který v roce 2016 schválila vláda, by mělo být v Česku ideálně kolem 750 tisíc včelstev. Podle Českého svazu včelařů jich je ale jen okolo 575 tisíc.

Albert Einstein (1879–1955) byl génius a fyzik. Ale ne biolog. Přesto se mu přikládá autorství věty: „Pokud včely zmizí z povrchu zemského, zbývají lidstvu čtyři roky života.“ Ve skutečnosti neexistuje důkaz, že citát skutečně pronesl.

To ale nic nemění na tom, že hrozba vymizení včel zůstává hrozivě reálná. Pokud k tomu dojde, nastane skutečně soudný den? Anebo se nestane vůbec nic? Obě možnosti jsou ve hře. Co na to samy včely a čeští vědci?

Opylovači v zemědělské krajině

„Toto tvrzení je sice proslulé, ale nepodložené. Nehledě na to, že jej často využívají různá včelařská lobby k propagaci vlastních zájmů a manipulaci se společenským míněním, čímž se mu přikládá jiná váha, než by měla,“ řekla pro časopis A / Magazín, který vydává Akademie věd ČR, Radmila Čapková Frydrychová z Biologického centra AV ČR. Podle jejího názoru je na problematiku třeba nahlížet v celém kontextu.

Jihočeská vědkyně ví o hmyzích opylovačích zcela jistě mnohem více než kdysi Albert Einstein. Působí totiž jako vedoucí laboratoře výzkumu telomer v Entomologickém ústavu, kde se zabývá zejména výzkumem hmyzích telomer – sekvencemi DNA, které se nacházejí na konci chromozomu a tvoří jakýsi obranný mechanismus celistvosti genetické informace v každé buňce.

Navíc je hlavní řešitelkou projektu s názvem Opylovači v zemědělské krajině, který spadá pod výzkumný program Strategie AV21 Záchrana a obnova krajiny. Spolupracuje na něm také Mikrobiologický ústav AV ČR.

Včela jako indikátor znečištění krajiny

Včela je hlavním opylovačem zemědělských plodin a díky své provázanosti s krajinou se stává také přímým indikátorem chemického znečištění krajiny. Cílem projektu je vypracovat postupy, které prokážou intoxikaci včel insekticidy.

V současné době jsou totiž hlavní příčinou otravy včel pesticidy. Hrají v zemědělské výrobě nezastupitelnou roli, nicméně jejich používání je často neúměrné, což mimo jiné vede ke zbytečnému zatěžování životního prostředí, snižování biodiverzity a intoxikaci necílových organismů – například právě včely medonosné (Apis mellifera).

Při ochraně plodin proti škodlivým organismům patří chemické způsoby, takzvané chemické pesticidy k nejpoužívanějším. Dokážou ochránit zemědělské plodiny téměř před všemi původci chorob, škůdci a plevely, přičemž jejich úloha v efektivním zemědělství je klíčová.

Problémem však je jejich nadužívání a s ním spojená neúměrná zátěž v daném ekosystému. Dobrou zprávou ovšem je, že v Evropské unii náleží Česká republika podle informací Ministerstva zemědělství v jejich využívání k podprůměru.

Jak se v Česku „sype“?

Podle mezinárodní Organizace pro výživu a zemědělství používají tuzemští zemědělci aktuálně průměrně 1,39 kilogramu účinné látky na hektar. V Nizozemsku je to přitom 10,82 kilogramu, na Kypru 9,24 kilogramu a v Rakousku 4,03 kilogramu.

Z čísel evropského statistického úřadu Eurostat dokonce vyplývá, že mezi roky 2011 a 2020 v České republice prodej pesticidů klesl nejvíce, a to o 38 %. Podíváme-li se na další evropské státy: v Lotyšsku vzrostl ve stejném období o 77 % a v Rakousku o 61 %.

Srovnání napříč zeměmi Evropské unie tedy naznačuje, že se aplikace chemických pesticidů v zemědělství nadhodnocuje, což je jedním z důvodů, proč se evropští představitelé rozhodli jejich používání razantněji regulovat.

Škodlivé pesticidy

V čem tkví jejich nebezpečí? Největším problémem je kumulace pesticidů a jejich metabolitů v životním prostředí a jejich přenos do celého ekosystému, například potravním řetězcem, a také chronická zátěž organismů velmi nízkými, takzvanými podprahovými dávkami těchto látek.

„Přítomnost pesticidů o podprahových koncentracích nemusí být na první pohled zjevná. Podle platné legislativy může být i tolerována. Nicméně i podprahové koncentrace, pokud daná látka působí na organismus chronicky, na něj mohou mít negativní dopad, a to se týká i zdraví či reprodukce člověka,“ vysvětluje Radmila Čapková Frydrychová.

Vystavení účinkům nadměrného množství chemických pesticidů může u lidí způsobit například různá neurodegenerativní onemocnění (Parkinsonova a Alzheimerova choroba), rakovinu, ale také narušení hormonální rovnováhy.

Připisován je jim též vysoký krevní tlak, cukrovka, problémy s reprodukcí, poruchy nálady, úzkosti či deprese. V důsledku těsné provázanosti včely medonosné se zemědělskou krajinou ohrožuje nadužívání chemických pesticidů či nedodržování správného postupu při jejich aplikaci zdravotní stav včelstev.

Problém eusociálních organismů

Přímé otravy mají za následek úhyn jednotlivých včel či fatální kolapsy celých včelstev. Problémem jsou ale také subletální efekty. Ty se projevují jejich sníženou zdravotní kondicí a sníženým rozvojem.

Také je třeba brát v potaz chronickou kumulaci pesticidů nejen ve včelstvech, ale i úlech a včelích produktech, jako jsou med a vosk. Když jsou včely vystaveny nižším dávkám pesticidů či chronické zátěži, dochází u nich k řadě fyziologických změn – v chování, pohybové aktivitě, metabolismu či komunikaci. „Vzhledem k tomu, že jsou včely eusociální organismy, a tedy existenciálně spjaté se svým společenstvím, změny na úrovni jednotlivců se promítají do jejich kolektivního chování v celém společenství, a značně tak ovlivňují celkové nastavení a chod včelstva,“ doplňuje Radmila Čapková Frydrychová.

Projekt využívá k monitoringu zátěže životního prostředí pesticidy právě včelu medonosnou, a sice několik markerů, které na fyziologické či biochemické úrovni odrážejí subletální působení stresových faktorů.

„Jedná se o kombinaci několika přístupů. Předně pomocí speciálních senzorů, které máme namontované v úlech, sledujeme vibroakustické, tedy zvukové signály ve včelstvech a hledáme spojitosti v odchylkách těchto signálů s působením stresových faktorů, jako jsou pesticidy,“ říká vědkyně.

Pomoc vědy včelařům

Jako pilotní experimenty využívají badatelé laboratorní pokusy, kdy na včely aplikují nízké dávky pesticidů a pak sledují jejich vibroakustickou odezvu. Biochemickými metodami dále měří dávku daného pesticidu ve včelách a rovněž hladiny stresových markerů, jako je adipokinetický hormon, což je hmyzí stresový hormon, či hladinu markerů oxidačního stresu.

Výsledky výzkumného projektu povedou k nový přístupům pro inteligentní monitoring včelstev. A někteří včelaři jej už využívají. Pomocí mobilní aplikace v telefonu či počítači mohou stavy včelstev vzdáleně a kontinuálně sledovat.

Technologie může být dále užitečná při záchytu suspektních případů pesticidových intoxikací včelstev, což může využít například státní správa. Nejvýznamnější ideou celého projektu je však využití přístupu k monitoringu celého ekosystému, kdy – nadneseně vyjádřeno – bude včelstvo takovým reportérem zdravotního stavu krajiny.