杀虫剂的组合缩短寿命并改变蜜蜂行为
一项研究表明,杀虫剂和杀菌剂可将蜜蜂的寿命缩短多达 50%,并改变工人的行为,这可能会危害蜂巢
图片:Unsplash 上的 Massimiliano Latella
巴西生物学家的一项新研究表明,杀虫剂对蜜蜂的影响可能比想象的要大。即使以非致命的剂量使用,杀虫剂也会将昆虫的寿命缩短多达 50%。此外,研究人员观察到,一种被认为对蜜蜂无害的杀菌物质会改变工蜂的行为,使它们昏昏欲睡——这一事实可能会损害整个蜂群的功能。
研究结果发表在该杂志上。 科学报告,来自自然小组。这项工作由索罗卡巴校区圣卡洛斯联邦大学 (UFSCar) 教授 Elaine Cristina Mathias da Silva Zacarin 协调。来自圣保罗州立大学 (Unesp) 和圣保罗大学 (USP) Luiz de Queiroz 农业学院 (Esalq) 的研究人员也参加了。
FAPESP 通过主题项目“蜜蜂与农业互动:可持续利用的观点”支持调查,该项目由来自 Rio Claro 的 Unesp 的 Osmar Malaspina 教授协调。高等教育人员改善协调组织 (Capes) 和索罗卡巴和地区养蜂人合作社 (Coapis) 也提供了资金。
众所周知,世界各地有几种蜜蜂正在消失。在欧洲和美国,这种现象从 2000 年就开始出现。在巴西,至少从 2005 年开始。
在南里奥格兰德州,2018 年 12 月至 2019 年 1 月期间,记录了大约 5000 个蜂巢的损失——相当于 4 亿只蜜蜂。
不仅仅是物种的个体消失了 蜜蜂 ,一种源自欧洲的蜜蜂,主要负责商业蜂蜜生产。在巴西森林中,可能有数百种野生物种受到影响。预计的经济影响是巨大的,因为大部分农业依赖于这些昆虫进行的授粉工作。例如,所有可食用的水果都是这种情况。
突然大规模消失的原因也众所周知:农药的不当和滥用。杀虫剂、杀真菌剂、除草剂和杀螨剂等化合物会污染蜜蜂,这些蜜蜂离开蜂群寻找花粉,最终到达整个蜂巢。一旦进入菌落,这些化合物就会被幼虫摄取,从而影响它们的寿命和整个菌落的功能。
“在巴西,大豆、玉米和甘蔗的单一栽培依赖于大量使用杀虫剂。例如,当农民在作物间施用杀虫剂时不遵守最低安全裕度(建议 250 米)时,就会发生蜂群污染以及与它们接壤的森林地区。有些人将化学产品应用到森林的范围内,“马拉斯皮纳说。
“在欧洲和美国,蜂群逐渐消亡。从最初确认第一只蜜蜂死亡到蜂群死亡,可能需要一个月甚至五个月的时间。在巴西,情况并非如此。在这里,荨麻疹会在 24 或 48 小时内消失。没有一种疾病能够在 24 小时内杀死整个蜂巢。只有杀虫剂会导致这种情况”,他说。
Malaspina 强调,巴西使用的杀虫剂、杀菌剂、除草剂和杀螨剂中有 600 多种活性成分。
“不可能在实验室里测试他们每个人的行动。没有钱,”他说。
在 Colmeia Viva 项目中,2014 年至 2017 年期间,进行了一项研究,以确定圣保罗农业中最常用的 44 种活性成分,这些成分可能与蜜蜂死亡率有关。八种成分被检测到对养蜂场具有致命作用。
项目团队在圣保罗的 78 个城市收集了材料。研究人员与养蜂人、农民和农药行业合作,建议采取一系列行动来保护养蜂场,例如遵守农药施用的最低安全限度和良好的农业规范。
农药的相关使用
据科学家称,蜜蜂万岁计划的有益影响可能开始显现。在南里奥格兰德斯 5,000 个蜂群消失的同一时期,圣卡塔琳娜州和巴拉那州的损失较低——在圣保罗养蜂人中,影响更小。
“但这并不意味着圣保罗的蜜蜂不受杀虫剂的影响。远非如此。我们开始测试杀虫剂和杀菌剂的相关使用对蜜蜂的影响。而且我们已经发现某些一种杀菌剂,当单独在田间使用时对荨麻疹无害,当与某种杀虫剂结合时,它会变得有害。它不像杀虫剂那样杀死蜜蜂,但会改变昆虫的行为,损害蜂群,“扎卡林说。
研究的活性成分是噻虫胺,一种用于控制棉花、豆类、玉米和大豆作物害虫的杀虫剂,以及用于大多数谷物、水果、蔬菜和蔬菜作物叶子的杀菌剂唑菌胺酯。
“我们对蜜蜂幼虫和相关环境浓度进行农药毒性测试,即实际浓度,例如在花粉中残留的浓度,”Zacarin 说。
观察很重要。任何高浓度的杀虫剂几乎都会立即消灭荨麻疹。但研究人员正在研究的是对荨麻疹的微妙和中长期影响。 “我们感兴趣的是发现农药对这些昆虫的残留作用,即使是非常低的浓度,”扎卡林说。
行为改变
这些测试都是在体外进行的,昆虫被限制在实验室内,以免发生环境污染。在这些条件下,幼虫 蜜蜂 它们被分成不同的组,在出生后的第三天和第六天之间以糖和蜂王浆组成的饮食喂养。不同的是食物中存在的有毒成分的类型,浓度总是在毫微克(十亿分之一克)范围内。
对照组饮食不含农药。在第二组中,饮食被杀虫剂噻虫胺污染。在第三组中,污染是由杀菌剂(唑菌胺酯)造成的。而且,在第四组中,杀虫剂与杀菌剂存在关联。
“在生命的第六天之后,幼虫变成蛹并经历变态,从那里它们成为成年工人。在田间,工蜂平均能活 45 天。在密闭的实验室里,它的寿命更少。但昆虫喂养被非常低浓度的杀虫剂噻虫胺污染的饮食中的寿命显着缩短,高达 50%”,Zacarin 说。
在喂食仅受杀菌剂唑菌胺酯污染的饮食的幼虫中,没有观察到对工人寿命的影响。
“仅凭这一结果,我们就可以想象低浓度的杀菌剂对蜜蜂无害。不幸的是,事实并非如此,”研究人员说。
没有蜜蜂在幼虫和蛹阶段死亡。然而,研究发现,在成年后,工人的行为发生了变化。它们变得比对照组昆虫慢。
“年轻工人在蜂巢中进行日常检查,这需要他们移动一定的距离。他们在蜂群内移动很多。我们证实,在蜜蜂被单独的杀菌剂或与杀虫剂相关的污染的情况下,行驶的距离和速度要小得多,”扎卡林说。
如果同样的情况发生在有相当一部分蜂巢工人的环境中,这种行为的改变最终会损害整个蜂群的功能。这可能是蜜蜂大规模灭绝的原因之一。
目前尚不清楚杀菌剂如何影响蜜蜂的行为。 “我们的假设是唑菌胺酯与杀虫剂结合使用时,会降低蜜蜂的能量代谢。正在进行的新研究可能会阐明这种机制,”扎卡林说。
文章 非洲化蜜蜂幼虫同时接触杀虫剂噻虫胺和杀菌剂唑菌胺酯的后期效应 (doi:doi.org/10.1038/s41598-019-39383-z),作者:Rafaela Tadei、Caio EC Domingues、José Bruno Malaquias、Erasnilson Vieira Camilo、Osmar Malaspina 和 Elaine CM Silva-Zacarin,发表于 www. .com/articles/s41598-019-39383-z。