Największą różnorodnością pszczół charakteryzują się środowiska suche i ciepłe, np. łąki kserotermiczne, jednak również środowiska odznaczające się większą wilgotnością, takie jak wilgotne łąki, mogą cechować się ich znacznym bogactwem gatunkowym.
Ryc. 1b. Przedstawiciele dziko żyjących pszczół w Polsce: Dasypoda alternator. Zdjęcie: W. Celary.
Owady zapylające, a w szczególności dziko żyjące pszczoły (dalej: pszczoły) są uważane za gatunki zwornikowe (ang. keystone species) – czyli gatunki o dużym wpływie na funkcjonowanie ekosystemu. Pełnią one kluczową rolę w utrzymaniu różnorodności roślin w prawie wszystkich ekosystemach lądowych.
Ryc. 1c. Przedstawiciele dziko żyjących pszczół w Polsce: Evylaeus calceatus. Zdjęcie: W. Celary.
W procesie koewolucji (współzależna ewolucja gatunków) wytworzyły się silne, wzajemne powiązania między roślinami kwiatowymi a zapylającymi je pszczołami. W rezultacie lokalna ekstynkcja jednego gatunku zapylacza może prowadzić nawet do zaniku populacji określonych gatunków roślin.
Ryc. 1d. Przedstawiciele dziko żyjących pszczół w Polsce: Macropis europea. Zdjęcie: W. Celary.
Pszczoły odgrywają również kluczową rolę w zapylaniu upraw w Unii Europejskiej i Stanach Zjednoczonych, jak i innych rejonach globu, z których roczne plony warte są miliardy euro.
Prawie 70% roślin uprawnych na świecie wymaga do zapylenia przynajmniej jednego gatunku z nadrodziny Apoidea. W wyniku systematycznego spadku liczebności rodzin pszczoły miodnej wzrasta znaczenie dziko żyjących pszczół dla rolnictwa i dlatego prowadzone są intensywne prace nad wykorzystaniem dziko żyjących pszczół np. trzmiela ziemnego (Bombus terrestris) i murarki ogrodowej (Osmia rufa) w zapylaniu upraw.
Alarmujący spadek liczebności oraz różnorodności pszczół stwierdzono na terenie wielu krajów europejskich. Zanotowano również sygnały spadku liczebności tych owadów w Ameryce Północnej. Wydaje się więc, że większość wysoko rozwiniętych krajów jest narażona na konsekwencje spadku różnorodności i liczebności pszczół, dlatego też wzrasta znaczenie ochrony tych zapylających owadów, zarówno w ekosystemach naturalnych i półnaturalnych, jak i tych silnie zmienionych przez człowieka.
Podaje się wiele czynników odpowiedzialnych za pogarszającą się kondycję populacji pszczół. Jednym z dobrze udokumentowanych czynników powodujących ten spadek jest intensyfikacja rolnictwa, w wyniku której zmniejsza się areał oraz następuje fragmentacja siedlisk odpowiednich dla pszczół. Następnymi czynnikami mogącymi mieć negatywny wpływ na pszczoły są: stosowanie pestycydów, konkurencja z hodowlanymi zapylaczami, takimi jak pszczoła miodna lub trzmiel ziemny (wykorzystywany w hodowlach szklarniowych, między innymi do zapylania upraw pomidorów), zanieczyszczenie środowiska metalami ciężkimi, wtórna sukcesja oraz wypalanie łąk.
Ostatnio zwraca się również uwagę, że jednym z istotnych powodów zaniku populacji pszczół mogą być inwazje obcych, czyli nierodzimych gatunków roślin (ang. invasive alien plant species). Pojawienie się takich roślin może prowadzić do zmian w różnorodności biologicznej i funkcjonowaniu danego ekosystemu. Nie wszystkie obce rośliny odnoszą sukces na nowym obszarze, jednak niektóre z nich wygrywają z rodzimymi konkurentami i rozprzestrzeniają się gwałtownie zaburzając interakcje między rodzimymi roślinami a zapylającymi je pszczołami.
Mimo wielu badań poświęconych wpływowi roślin inwazyjnych na zachowanie pszczół (np. częstotliwość odwiedzania kwiatów, proporcję odwiedzania kwiatów obcych roślin), mało jest prac dotyczących wpływu roślin inwazyjnych na populacje i różnorodność pszczół.
Obce rośliny mogą oddziaływać na populacje pszczół w pozytywny jak i negatywny sposób. Z wymienionych czynników tylko wpływ roślin inwazyjnych na populacje pszczół pozostaje zmienny i trudny do przewidzenia, tj. obserwujemy wzrost lub spadek różnorodności i liczebności tych owadów.
Obce rośliny kwiatowe mogą zwiększać zasięg i/lub okres lotów pszczół związanych z taką rośliną i zwiększać liczebność populacji pszczół, dzięki zwiększeniu dostępnej bazy pokarmowej. Z drugiej strony gatunki inwazyjnych roślin kwiatowych mogą negatywnie oddziaływać na różnorodność rodzimych roślin i w efekcie zmniejszać populację pszczół.
Również toksyczność roślin inwazyjnych może redukować liczebność rodzimych pszczół. Tym większe ma więc znaczenie wyjaśnienie przyczyn różnego kierunku tych zmian, co miałoby olbrzymie znaczenie nie tylko dla ekologii, ale i dla ochrony przyrody w skali całego świata.
Jednymi z najbardziej inwazyjnych roślin na świecie są gatunki nawłoci Solidago canadensis i Solidago gigantea. Uważa się, że zostały one zawleczone do Europy i Azji ze wschodniego wybrzeża Ameryki Północnej w pierwszej połowie XIX stulecia, jako rośliny ozdobne.
Po introdukcji w Polsce ich gwałtowna ekspansja nastąpiła w latach 60-tych XX wieku. Nawłocie w naszym kraju (zwłaszcza w południowej części) występują w wysokich zagęszczeniach o powierzchniach przekraczających często dziesiątki hektarów. Obce gatunki nawłoci odznaczają się szybkim tempem wzrostu, alleopatycznym (poprzez substancje chemiczne) oddziaływaniem na inne gatunki roślin, efektywnym rozmnażaniem wegetatywnym oraz lekkimi, rozsiewanymi przez wiatr nasionami (kluczowe dla długodystansowego rozprzestrzeniania), które kiełkują na różnych typach gleby.
Powoduje to, że są skutecznymi konkurentami wypierającymi rodzime rośliny i mogącymi mieć wpływ na wiele owadów (w tym pszczoły), poprzez redukcję ich bazy pokarmowej, zwłaszcza przy wysokich zagęszczeniach nawłoci.
Pszczoły będące specjalistami pokarmowymi są szczególnie wrażliwe na spadek liczebności rodzimych roślin, ponieważ nie są w stanie szybko przestawić się na zbieranie pyłku i nektaru innych gatunków roślin.
Dodatkowo, nawłocie mogą zmieniać lokalne warunki siedliska poprzez znaczne przyśpieszenie akumulacji martwej materii organicznej, co może wpływać na populację owadów będących wąskimi specjalistami siedliskowymi (wiele gatunków pszczół).
Z drugiej strony nawłoć, roślina wymagająca zapylenia (samopłonność), kwitnie późnym latem, kiedy większość rodzimych roślin przekwitła, potencjalnie dostarczając zasoby (pyłek i nektar), które mogą mieć pozytywny wpływ na populację pszczół. Problemem jest jednak to, że nawet skład gatunkowy owadów zapylających nawłoć w Europie jest praktycznie nieznany (Weber, 2000).
Wraz z koleżankami i kolegami z Uniwersytetu Jagiellońskiego i Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung postanowiliśmy odpowiedzieć na pytanie, jaki wpływ na liczebność i różnorodność populacji pszczół ma inwazja egzotycznych gatunków nawłoci (Solidago spp.).
Badania przeprowadziliśmy w okolicach Krakowa na 20 podmokłych łąkach, na których dominującym zbiorowiskiem roślinnym była zmiennowilgotna łąka trzęślicowa.
Ryc. 2. Łąka trzęślicowa w pełnej krasie. Zdjęcie D. Moroń.
Połowa z tych łąk była wolna od nawłoci (Ryc. 2), druga połowa cennych przyrodniczo łąk trzęślicowych była pokryta, pawie w 100%, inwazyjną nawłocią (Ryc. 3a, b).
Ryc. 3(a). Łąka trzęślicowa zajęta przez inwazyjną nawłoć. Zdjęcie: D. Moroń.
Na badanym obszarze nawłoć rozprzestrzeniała się początkowo wzdłuż Wisły (łąki trzęślicowe znajdują sie w dolinie tej rzeki), zajmując ruderalne obszary oraz opuszczone pola uprawne. Następnie inwazja zaczęła obejmować również bogate w gatunki roślin i zwierząt łąki trzęślicowe. W chwili obecnej inwazyjna nawłoć zajmuje między 20 a 30 % powierzchni kompleksu omawianych łąk.
Ryc. 3(a). Nawłoć z bliska. Zdjęcie: D. Moroń.
Przeprowadzone badania (opublikowane w prestiżowym czasopiśmie Biological Conservation) wskazały jednoznacznie, że na podmokłych łąkach, na których nastąpiła inwazja amerykańskich nawłoci w jej dużych zagęszczeniach, występuje mniej gatunków i osobników pszczół niż na podmokłych łąkach bez nawłoci. Średnia liczebność pszczół była około siedmiokrotnie większa na łąkach wolnych od nawłoci. Z kolei liczba gatunków pszczół była większa czterokrotnie na powierzchniach bez nawłoci. Co więcej, stwierdziliśmy również negatywny wpływ inwazji nawłoci na liczebność i różnorodność motyli dziennych (Lepidoptera) oraz bzygów (Syrphidae) jak i rodzimych gatunków roślin.
Podsumowując, łąki podmokłe, które uniknęły inwazji nawłoci, odznaczają się wyraźnie większą różnorodnością i liczebnością roślin i ich zapylaczy, w tym pszczół. Otrzymany wzorzec jest najprawdopodobniej rezultatem negatywnego wpływu dużego zagęszczenia nawłoci na populacje rodzimych roślin, poprzez ich konkurencyjne wypieranie oraz zmianę fizykochemiczną siedliska (akumulacja martwej materii oraz modyfikacja chemizmu gleby).
W rezultacie pszczoły mają zredukowaną bazę pokarmową (mniej pyłku i nektaru z preferowanych przez nie rodzimych gatunków roślin) co negatywnie oddziałuje na ich liczebność i różnorodność.
Należy również pamiętać, że nawłoć kwitnąc późno w sezonie (sierpień – wrzesień) może zapewnić pokarm tylko gatunkom pszczół występującym w drugiej części sezonu wegetacyjnego. Jest to jednak zbyt krótki okres by utrzymać liczną i różnorodną populację pszczół.
Podmokłe łąki podtrzymują wysoką różnorodność wielu gatunków roślin i zwierząt, dlatego na świecie wprowadza się plany ochrony tych siedlisk, np. sieć Natura 2000. W przeprowadzonych przez nas badaniach wskazaliśmy zagrożenie płynące ze strony inwazyjnych nawłoci na cenne łąki trzęślicowe, jedno z najbardziej chronionych siedlisk w Unii Europejskiej.
Nasz artykuł wskazał, że plany ochrony podmokłych łąk powinny być nie tylko ukierunkowane na rośliny charakterystyczne dla tej zbiorowości, ale również w kierunku ochrony zapylających rośliny owadów (pszczół, motyli i bzygów).
Możemy to osiągnąć poprzez racjonalne użytkowanie tych łąk, tj. niezaprzestawanie ekstensywnego koszenia – raz lub dwa razy w roku.
Bardzo ważne jest również przestrzeganie ludzi żyjących w pobliżu takich cennych siedlisk przed sadzeniem egzotycznych roślin inwazyjnych (takich jak nawłoć), które niestety sami sprowadzamy.
Nawłoć jest pośród roślin inwazyjnych jedną z najbardziej rozpowszechnionych w Polsce. W wyniku przemian politycznych, po upadku komunizmu, na dużych obszarach pól uprawnych i łąk zaprzestano gospodarowania. Doprowadziło to do wtórnej sukcesji i niestety uczyniło takie obszary bardziej podatnymi na inwazję obcych roślin.
Według naszych obserwacji w wielu regionach Polski ponad 80 % opuszczonych pól jest narażona na inwazję nawłoci, bądź jej właśnie doświadcza. To oczywiście powoduje duże zagrożenie dla populacji pszczół i innych gatunków owadów zapylających występujących w krajobrazie zdominowanym przez rolnictwo.
Przeprowadzone przez nas badania wskazują na pilną potrzebę wprowadzenia środków zapobiegających inwazji nawłoci na nowe siedliska, jak i jej usuwania z już zajętych, cennych przyrodniczo obszarów.
W celu usunięcia nawłoci łąkę trzęślicową należy kosić dwukrotnie w ciągu roku, przed kwitnięciem nawłoci – wiosną (maj) i podczas kwitnięcia tej rośliny – lato (sierpień). Te zabiegi należy wykonywać w kilku kolejnych latach ze względu na bank nasion nawłoci znajdujący się w glebie.
Ośrodki samorządowe jak i organizacje pozarządowe powinny postulować o prawne zakazanie sadzenia nawłoci w ogrodach i na polach.
W Polsce nawłoć jest ciągle spotykana jako roślina ozdobna w wielu ogrodach oraz na polach, uznawana jako roślina pożytkowa dla pszczoły miodnej.
Rośliny te mogą stanowić źródło inwazji na tereny cenne przyrodniczo, a wciąż jeszcze wolne od niechcianego i szkodliwego dla rodzimej fauny i flory intruza.
***
Lista pytań od Internautów i odpowiedzi autora:
Czy istnieje nawłoć rodzima?
Rodzimym gatunkiem nawłoci jest nawłoć pospolita (Solidago virgaurea) i jej górska odmiana (S. virgaurea var. alpestris). Powszechnie można spotkać tę pierwszą; górska odmiana nawłoci pospolitej występuje tylko wysoko w górach.
Czy nawłoć rodzima też jest tak niebezpieczna?
Nie jest mi znany negatywny wpływ rodzimej nawłoci na populacje owadów zapylających. Rodzima nawłoć, w przeciwieństwie do nawłoci inwazyjnych, nie występuje w wielohektarowych, jednogatunkowych stanowiskach, zaburzających lokalne siedlisko i populację zamieszkujących go organizmów.
Jak odróżnić nawłoć rodzimą od amerykańskiej?
Nawłoć pospolita ma bardziej jajowate liście niż np. nawłoć kanadyjska (liście lancetowate). Kwiatostany obu gatunków również, po odrobinie wprawy, można rozróżnić. Czytelnicy znajdą zdjęcia różnych gatunków nawłoci w atlasach roślin oraz na wielu stronach internetowych.
Mimoza – czy ma coś wspólnego z nawłocią – wygląda podobnie, czy to ta sama roślina – czy ta sama grupa roślin, czy ma również tak niebezpieczne właściwości i oddziaływanie na dzikie pszczoły?
Wiele wskazuje, że kolokwialnie mimozą bądź polska mimozą nazywa się nawłoć (prawdopodobnie bez rozróżnienia na konkretny gatunek). W nomenklaturze naukowej mimozą nazywamy rośliny z obszarów tropikalnych; najbardziej znana – mimoza wstydliwa ma liście wrażliwe na dotyk i niewiele wspólnego z nawłocią pospolitą bądź kanadyjską.
Dawid Moroń
Instytut Systematyki i Ewolucji Zwierząt, Polska Akademia Nauk, Kraków
Magdalena Lenda
Instytut Ochrony Przyrody, Polska Akademia Nauk, Kraków
Piotr Skórka
Instytut Zoologii, Uniwersytet Przyrodniczy w Poznaniu
***
