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亡者农药?研究显示:杀虫剂使野生蜜蜂繁殖减少了89%,而且不再勤劳...

中国生物技术网

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(图片来源:摄图网)

作者|生物技术君 来源|中国生物技术网(ID:biotech-china)

一说起蜜蜂,首先映入脑海的除了“嗡嗡嗡”的蜂鸣,就是那些爬满蜂箱且会蜇人的小家伙。

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然而,蜂箱里养殖的只是占到所有蜜蜂的一小部分。蜜蜂是一个至少有着1.2亿年历史的种群,已知全球蜜蜂种类约达2万种,而且其中70%是野生蜜蜂。无论人工养殖还是野生蜜蜂,在它们整个生命周期中,几乎是完全依赖开花植物来获取蛋白质、脂肪和糖。

但与人工养殖的蜜蜂不同,野生蜜蜂大多在地下筑巢,它们在自己的“地下家园”里用采集的花蜜繁衍后代。

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图片来源:网络

最近十几年,由于杀虫剂等多因素的影响,许多国家的蜜蜂数量急剧下降,甚至有很多野生蜜蜂种群处于濒危保护状态。2016年时,美国首次将夏威夷的七种蜜蜂列入濒危物种名单。

蜜蜂虽然看着不起眼,但其实是生态环境的重要成员。作为很多植物繁殖的重要启动子,它们在花与花之间采蜜时,不自觉地会将花粉从花朵的雄蕊转移到雌蕊,让植物顺利繁殖。所以说,它们是自然界最成功的授粉小能手,蜜蜂的存在对于人赖以生存的现代农业和更广泛的自然生态环境都具有重要意义。已知全球至少35%的农作物,依赖蜜蜂繁殖。因此,如果蜜蜂的数量持续减少,甚至从地球上消失,那么将会对整个生态系统造成致命打击。

截止到目前,几乎所有关于杀虫剂影响蜜蜂种群数量减少的科学见解都来自于对人工养殖蜜蜂的测试,这在很大程度上是因为这些蜜蜂更容易在实验室条件下进行研究。而关于野生蜜蜂如何应对杀虫剂还没有被研究过,尽管它们才是全球蜜蜂种群的绝大多数。

新烟碱类物质是一类广泛应用于农业生产的农药,化学结构类似尼古丁,它们被喷洒在植物上,并通过靶向昆虫的神经系统来杀死作物害虫。

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自上世纪80年代末应用以来,大量的科学证据表明,这些化学物质会损害蜜蜂的学习和记忆、觅食行为和授粉。

欧盟在2019年已禁止使用新烟碱类农药,虽然英国政府承诺也采取相同的措施,但又批准了一项特殊豁免,允许甜菜农在2021年,甚至可能会持续到2023年使用瑞士先正达公司的新烟碱类杀虫剂噻虫嗪。

由于蜜蜂在地面上驻足的时间不多,对新烟碱类化合物的环境风险评估往往忽视了暴露于土壤中的这些化学物质对所有传粉者的影响。

但近日一项研究中,来自加拿大圭尔夫大学的研究人员展示了新烟碱类化合物是如何影响蜜蜂的,这种有害影响不仅在蜜蜂传粉的植物中积累,而且还存在于大多数野生蜜蜂筑巢的土地上。

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研究人员在加拿大安大略省研究了三年多。他们通过在塑料大棚里种植南瓜作物来模拟真实的农场环境。在种植前,常用的新烟碱类农药被施用于种子;种植后,再将该农药施用于叶片,同时将一种名为吡虫啉(世界上使用最广泛的新烟碱类化合物之一)的农药施用于土壤。这种农药在安大略省被用来控制条纹黄瓜甲虫。

当作物开花时会吸引来雌蜂。它们在作物周围的土里挖出巢穴,并开始从黄色的南瓜花中寻找花蜜,然后把花蜜带回藏在地下的“家园”喂养后代。

这些蜜蜂俗称灰南瓜蜜蜂(Eucera pruinosa),是北美农田中发现的地面筑巢品种。灰南瓜蜜蜂特别适合为南瓜和黄瓜的花授粉,这要归功于它们特殊的腿毛,因为腿毛的大小和形状正好与花粉粒相吻合。

像许多蜜蜂一样,灰南瓜蜜蜂也是专家型蜜蜂。与能为多种植物授粉的多面手蜜蜂不同,专家型蜜蜂与它们的宿主植物共同进化,并具有独特的适应能力进行传粉。多面手蜜蜂有时可以介入专家型蜜蜂的工作,但它们不太可能会用同样的技巧。

为了配合这些在清晨开花的植物,灰南瓜蜜蜂也要比大多数蜜蜂在一天中更早地开工。

研究人员对这些蜜蜂的巢穴、觅食行为和繁殖进行了研究,发现吡虫啉对灰南瓜蜜蜂生活的方方面面都产生了毁灭性的影响。与生活在未使用该农药的农田中的昆虫相比,暴露于施用吡虫啉的土壤中的灰南瓜蜜蜂筑造的巢穴减少了85%,留下的未采花粉增加了5.3倍,产生的后代数量减少了惊人的89%。

吡虫啉似乎还掠夺了蜜蜂对筑巢、觅食和繁育后代等繁重工作一贯勤劳的态度。

与蜂箱中的蜜蜂不同,这些非群居蜜蜂缺乏亲属的支持,它们必须独自面对日常基本任务。通过减少采集的花粉量,杀虫剂会让这些蜜蜂和它们的后代没有足够的能量来做这些事情。

但面临麻烦的不仅仅是蜜蜂。葫芦科南瓜属的植物完全依靠蜜蜂的授粉来结出果实。如果蜜蜂的繁殖能力不能恢复,并且没有新蜜蜂引入,农场的作物产量也会受到影响。

由于其野生特性,非群居蜜蜂在农田里比人工养殖的蜜蜂更难被保护。它们在土壤里筑巢,因此无法精确定位和保护它们。

保护蜜蜂不受杀虫剂伤害已经很难了,而对于在世界各地筑巢的野生蜜蜂来说,这简直就是难上加难。

论文链接:

https://www.nature.com/articles/s41598-021-83341-7

编者按:本文转载自微信公众号:中国生物技术网(ID:biotech-china),作者:生物技术君


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