Ule na dachach kamienic, w ogrodach między blokami, kilkadziesiąt metrów od masztów telefonii komórkowej. W polskich miastach to już nie jest rzadkość. Miejskie pszczelarstwo przeżywa boom, ale razem z nim pojawia się pytanie, na które do tej pory nie było odpowiedzi: co fale radiowe robią z organizmem pszczoły? Zespół badaczy z Uniwersytetu Przyrodniczego we Wrocławiu postanowił sprawdzić to laboratoryjnie. Wyniki, opublikowane w lutym 2024 roku w „European Zoological Journal”, są bardziej niż niepokojące. Po zaledwie godzinie ekspozycji na pole elektromagnetyczne o natężeniu typowym dla otoczenia masztów GSM poziom białka w hemolimfie pszczoły robotnicy spadł o 59%.
Miejskie pszczelarstwo rośnie, a wiedza o wpływie fal wciąż kuleje
W ciągu ostatniej dekady stawianie uli na dachach budynków stało się symbolem miejskiej odpowiedzialności ekologicznej. Berlin, Londyn, Warszawa, Wrocław — w każdym z tych miast pszczoły pracują dosłownie w cieniu anten nadawczych. Typowa stacja bazowa telefonii komórkowej emituje sygnał w pasmach 800, 900, 1800, 2100 i 2600 MHz, a dla systemów 5G — 3600 MHz. Natężenie pola elektrycznego w bezpośrednim otoczeniu takich masztów mieści się w przedziale od 6 do 61 V/m, zależnie od odległości i mocy nadajnika.
Problem w tym, że wiedza o tym, jak te pola wpływają na fizjologię owadów, jest wciąż szczątkowa. Badania prowadzone do tej pory dotyczyły głównie zachowania, nie biochemii. Tymczasem to właśnie na poziomie biochemicznym, w hemolimfie, czyli odpowiedniku krwi u owadów, widać pierwsze oznaki rozregulowania organizmu. Wrocławski zespół postanowił wypełnić tę lukę.
Jak pszczoła „widzi” pole elektromagnetyczne — fizyka w skrócie
Owady latające są szczególnie narażone na działanie pól radiofrequencyjnych, bo w locie ich ciało działa jak niewielka antena odbiorcza. Natężenie pola elektrycznego maleje wraz z odległością od źródła według wzoru uwzględniającego moc izotropową promieniowaną przez antenę (EIRP) oraz kwadrat odległości. Dla typowej stacji BTS o mocy EIRP w zakresie 2–20 kW oznacza to, że pole o natężeniu 12 V/m może sięgać nawet kilkuset metrów od masztu, a pole 28 V/m — kilkudziesięciu metrów. Pszczoła robotnica pokonuje dziennie nawet 13,5 km w poszukiwaniu pokarmu, co oznacza, że przez znaczną część lotu może znajdować się właśnie w tych przedziałach natężeń.
Dodatkowym czynnikiem jest modulacja sygnału. W rzeczywistych sieciach komórkowych sygnał nie jest czystą falą nośną, lecz jest modulowany, co czyni go biologicznie bardziej aktywnym niż laboratoryjny sygnał testowy bez modulacji. Wrocławski eksperyment uwzględniał ten szczegół i użyto w nim sygnału 900 MHz z wąskopasmową modulacją FSK, zbliżoną do rzeczywistych emisji sieci GSM.
Metodologia: 40 pszczół, trzy natężenia, trzy czasy ekspozycji
Do eksperymentu wybrano 2-dniowe robotnice rasy kraińskiej (Apis mellifera carnica), pozyskane z 10 losowo wybranych kolonii. Jednorodność wiekowa była kluczowa, bo poziom białek, glukozy i tłuszczów w hemolimfie zmienia się wraz z wiekiem pszczoły, a mieszanie grup wiekowych wykluczałoby wiarygodne porównania.
Pszczoły umieszczono w klatkach i eksponowano na pole elektromagnetyczne o trzech natężeniach: 12 V/m, 28 V/m i 61 V/m. Czasy ekspozycji dobrano nieprzypadkowo: 15 minut odpowiada krótkiemu lotowi zwiadowczemu, 1 godzina odpowiada przeciętnemu pojedynczemu lotowi po pokarm, a 3 godziny odpowiadają lotowi po ciężkie i odległe źródła nektaru. Natychmiast po zakończeniu ekspozycji od każdej grupy pobrano hemolimfę od 40 żywych osobników, usuwając czułki sterylnymi pęsetami i zbierając płyn do szklanych kapilar o pojemności 20 µl. Próbki przechowywano w temperaturze −80°C do czasu analizy.
Oznaczono cztery wskaźniki biochemiczne: stężenie białek całkowitych, stężenie glukozy, stężenie trójglicerydów oraz całkowity status antyoksydacyjny (TAS). Wszystkie analizy wykonano przy użyciu zestawów diagnostycznych ABX Pentra na analizatorze ABX Pentra 400, a wyniki opracowano statystycznie testem Kruskala-Wallisa z korektą Holma.
Białko spada o 59%, glukoza waha się o ponad 60% — dane z hemolimfy po ekspozycji na 900 MHz
Najbardziej dramatyczne zmiany dotyczyły białek całkowitych. We wszystkich grupach eksperymentalnych, niezależnie od natężenia pola i czasu ekspozycji, poziom białka był niższy niż w grupie kontrolnej. Przy natężeniu 12 V/m po 1 godzinie ekspozycji spadek wyniósł 59% względem kontroli. Przy najwyższym natężeniu 61 V/m po 15 minutach spadek wyniósł 15,5%, jednak ta różnica również okazała się statystycznie istotna w większości porównań.
Niedobór białek w hemolimfie bezpośrednio osłabia zdolność pszczoły do syntezy enzymów antyoksydacyjnych, bo białka dostarczają aminokwasów niezbędnych do budowy tych enzymów. Potwierdziło to wcześniejsze badanie na gąsienicach tytoniowca (Manduca sexta), gdzie ograniczenie białka w diecie prowadziło do spadku aktywności enzymów ochronnych.
Glukoza zachowywała się chaotycznie — i właśnie ten chaos jest niepokojący. Przy 12 V/m i 61 V/m jej poziom rósł po 15 minutach, spadał po godzinie i znów rósł po 3 godzinach. W grupie 28 V/m sekwencja była odwrócona. Przy 61 V/m po 3 godzinach glukoza była wyższa od kontroli o 60,9%, ale ten sam poziom natężenia po 1 godzinie dawał spadek o 47,5%. Tak duże i nieregularne wahania wskazują na rozregulowanie mechanizmów kontroli energetycznej, a nie na prostą odpowiedź stresową.
Trójglicerydy i antyoksydanty — ukryty koszt ekspozycji
Trójglicerydy, pełniące u pszczół rolę rezerwy energetycznej na okresy bezpożytkowe i długie loty, w większości grup były niższe niż w kontroli. Największy spadek, o 48,7%, odnotowano przy 28 V/m po 15 minutach. Przy tym samym natężeniu, ale po 1 godzinie, trójglicerydy były wyższe od kontroli o 7,9%. Ten pozornie sprzeczny wynik może oznaczać, że krótka ekspozycja uruchamia mobilizację tłuszczów jako reakcję alarmową, podczas gdy dłuższa prowadzi do wyczerpania rezerw.
Całkowity status antyoksydacyjny (TAS) był obniżony w niemal wszystkich grupach. Najgłębszy spadek, o 44,2% poniżej kontroli, zarejestrowano przy 28 V/m po 3 godzinach. Jedynymi wyjątkami były grupy eksponowane na najwyższe natężenie 61 V/m przez 15 minut i 1 godzinę, gdzie TAS był nieznacznie wyższy od kontroli, o 8,3%. Autorzy badania interpretują to jako możliwą krótkotrwałą reakcję obronną organizmu na silny bodziec, która jednak wygasa przy dłuższej ekspozycji.
Wyniki korespondują z wcześniejszym badaniem tego samego zespołu z 2023 roku, opublikowanym w „PLoS ONE”, gdzie ekspozycja na 900 MHz obniżała aktywność enzymów wątrobowych (AST, ALT, ALP, GGTP) zaangażowanych w odpowiedź na stres oksydacyjny.
Porównanie z innymi badaniami — mrówki, larwy, królowe
Wrocławskie badanie wpisuje się w coraz obszerniejszy, choć wciąż rozproszony, nurt badań nad wpływem RF-EMF na owady. Belgijscy naukowcy wykazali w 2014 roku, że ekspozycja mrówek Myrmica sabuleti na pole 940 MHz znacząco zmieniała ich lokomocję i pogarszała orientację w reakcji na feromon alarmowy. Chorwacki zespół pokazał z kolei w 2021 roku, że larwy pszczół eksponowane na pole 900 MHz o natężeniu 23 V/m przez 2 godziny wykazywały spadek aktywności transferazy glutationowej przy jednoczesnym wzroście aktywności katalazy. Odemer i Odemer w 2019 roku odnotowali, że ekspozycja na RF-EMF obniżała wskaźnik wylęgu królowych, choć nie wpływała na sukces kopulacyjny.
Istotne jest porównanie z własnym wcześniejszym badaniem wrocławskiego zespołu dotyczącym pola elektrycznego o częstotliwości 50 Hz. Tam ekspozycja powodowała wzrost stężenia białka w hemolimfie, a glukoza była we wszystkich grupach niższa od kontroli. Przy 900 MHz efekty są odwrotne lub chaotyczne, co sugeruje, że różne zakresy częstotliwości uruchamiają różne mechanizmy biologiczne, niekoniecznie analogiczne do siebie.
Normy dla ludzi, brak norm dla pszczół — i co z tym zrobić
Graniczne natężenia pola elektrycznego określone przez wytyczne ICNIRP wynoszą od 6 do 61 V/m w zależności od częstotliwości i to właśnie te wartości wyznaczały przedziały eksperymentu. Pszczoły były zatem eksponowane na pola mieszczące się w granicach norm uznanych za bezpieczne dla człowieka. Tyle że normy te konstruowano z myślą o ludziach, nie owadach zapylających.
Autorzy podkreślają, że badanie dotyczyło dolnego pasma sieci komórkowych. Wyższe częstotliwości, w tym 3600 MHz charakterystyczne dla 5G, pozostają niezbadane w kontekście fizjologii pszczół. Planowane są również eksperymenty terenowe, które pozwolą ocenić ekspozycję w warunkach rzeczywistych, gdzie pszczoły różnią się wiekiem, płcią i indywidualną wrażliwością na RF-EMF. Wyniki laboratoryjne dają sygnał ostrzegawczy, a odpowiedź na pytanie o skalę realnego zagrożenia wciąż przed nami.
Wykorzystane źródła:
- Migdał P. i in. (2024). Changes in honey bee nutrition after exposure to radiofrequency electromagnetic field. European Journal of Entomology. https://doi.org/10.1080/24750263.2024.2308550
