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农用化学品的组合缩短了蜜蜂的寿命
来源:生物帮 发布时间:2019-06-06

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以前认为的要糟糕。即使在被认为是非致命的水平使用,杀虫剂也会使蜜蜂的寿命缩短50%。研究人员还发现,一种被认为对蜜蜂安全的杀菌剂改变了工人的行为并使他们昏昏欲睡,可能危及整个殖民地的生存。

研究结果发表在Springer Nature旗下的在线期刊Scientific Reports上。首席研究员是Elaine Cristina Mathias da Silva Zacarin,他是巴西圣保罗州索罗卡巴的圣卡洛斯联邦大学(UFSCar)教授。隶属于圣保罗州立大学(UNESP)和圣保罗大学Luiz de Queiroz农业学院(ESALQ-USP)的研究人员也参与了这项研究。

圣保罗研究基金会FAPESP在主题项目“蜜蜂 - 农业互动:可持续利用的观点”的主持下支持了这项研究,主要研究者是在Rio Claro校区的UNESP教授Osmar Malaspina。巴西政府还通过CAPES,高等教育研究委员会和Sorocaba养蜂人合作社(COAPIS)提供资金。

众所周知,全世界有几种蜜蜂正在消失。自2000年以来,欧洲和美国以及至少2005年在巴西都出现了这种现象。在巴西最南端的南里奥格兰德州,据报道,在2018年12月至2019年1月期间,大约有5000个殖民地的流失,相当于4亿只蜜蜂。受影响最广的物种之一是西方蜜蜂Apis mellifera,它是欧洲血统和大多数商业蜂蜜的来源。

在自然环境中,数百种野生巴西本土物种也可能受到影响。估计经济影响巨大,因为大多数农作物依靠蜜蜂的授粉。各种食用水果只是一个明显的例子。

这种突然的大规模消失的原因也是众所周知的:它是农药的不加选择和不适当的应用,例如杀虫剂,杀真菌剂,除草剂和杀螨剂。蜜蜂从蜂房中被污染,并在返回时带回有毒化学物质。在巢内,化学物质被幼虫摄取,缩短了它们的生命并损害了整个群体的功能。

“巴西的大豆,玉米和甘蔗单一栽培依赖于大量使用杀虫剂。例如,如果农民在喷洒田地时未能达到作物与周围森林之间建议的最小安全边距250米的话,蜂群就会受到污染。”马拉斯皮纳说。

“在欧洲和美国,蜂群逐渐消亡。在第一次蜂死亡报告和殖民地破坏之间可能会有一到五个月的时间。在巴西有所不同,殖民地在24或48小时内就消失了。疾病可以在24小时内杀死整个群体,只有杀虫剂可以做到这一点。”

Malaspina回忆说,巴西使用的杀虫剂、杀菌剂、除草剂和杀螨剂含有数百种活性成分。“在实验室里测试每个人的行为是不可能的。”他说。

由农业化学工业协会(SINDIVEG)倡议的Colmeia Viva在2014年至2017年期间进行了一项研究,以确定可能与最广泛喷洒在圣保罗州作物的44种产品中蜂死亡率相关的活性成分。

研究人员在全州40个城市收集了材料。他们与养蜂人,农民和农用化学品行业合作,提出了一系列建议行动来保护养蜂场并实施农业最佳实践,以及在应用已经提到的农用化学品时的最低安全边际。

联合风险的风险

根据科学家的说法,Colmeia Viva的有益效果可能会开始出现。南里奥格兰德州有5000个殖民地消失,圣卡塔琳娜州和巴拉那州,南部地区的其他两个州的损失较高,而圣保罗州则较低。

“然而,这并不意味着圣保罗的蜜蜂不再受到农用化学品的威胁,”扎卡林说。“我们已经开始进行测试,以测量对杀虫剂和杀真菌剂的联合接触对蜜蜂的影响。我们已经发现,特定的杀菌剂在自身喷洒时不会伤害蜂群,但在相关时会对蜜蜂产生毒害。有一定的杀虫剂,它不像杀虫剂那样杀死它们,但它改变了它们的行为并使殖民地处于危险之中。”

调查的有效成分是噻虫胺,一种用于控制攻击棉花,干豆,玉米和大豆的害虫的杀虫剂,以及应用于大多数谷物和水果作物叶子的杀真菌剂,以及豆类和蔬菜的唑菌胺酯。

“我们测试了农用化学品对蜜蜂幼虫和环境的毒性,使用相关标准,我们正在寻找现实水平,例如花粉中残留的那些。”Zacarin说。

这是一个重点,任何重度喷洒的农用化学品几乎立即消灭蜂群,研究人员正在研究中长期喷洒的微妙影响。“我们想知道的是,即使在非常低的水平下,农用化学品的残留作用如何影响蜜蜂,”扎卡林解释说。

行为改变

测试在实验室进行,以避免环境污染。将意大利蜜蜂的幼虫从健康的菌落中取出,分成组,置于移植细胞中,并在转移后第三和第六天在蜂王浆和糖的混合物中与微量的一种或另一种农用化学品混合饲喂。剂量为几纳克(十亿分之一克)。

对照组的饮食中不含农用化学品。第二组和第三组的饮食被杀虫剂噻虫胺或杀真菌剂唑菌胺酯污染。杀虫剂和杀真菌剂都添加到第四组幼虫的饮食中。

“当幼虫长达6天时,它们会变成蛹并开始变态,成为成年,”扎卡林说。“在野外,工蜂的寿命平均持续45天。当它们被限制在实验室时,这些蜜蜂的生命会缩短,但我们喂食的标本的生命受到了极少量的蜜蜂污染。杀虫剂噻虫胺急剧减少,高达50%。“

从喂食仅由杀真菌剂唑菌胺酯污染的饮食的幼虫中出现的工蜂的寿命没有观察到效果。“仅基于这一结果,我们可能会认为非常小剂量的杀菌剂是无害的。不幸的是,事实并非如此,”扎卡林说。没有蜜蜂在幼虫或蛹期死亡,但成年工蜂的行为发生了变化。与对照组相比,它们缓慢。

“年轻工人每天都会检查蜂房,所以他们必须在一定距离内行走,并在殖民地内移动很多。我们发现蜜蜂单独受到杀真菌剂的污染,或者与杀菌剂和杀虫剂结合使用的蜜蜂覆盖的要小得多距离和移动速度要慢得多,“扎卡林说。

如果实际蜂巢中的大部分工蜂受到相同程度的影响,这种行为的改变将损害整个群体的功能,并且可能是观察到大规模灭绝的原因之一。

研究人员还不确切知道杀真菌剂如何改变蜜蜂的行为。“我们的假设是,当唑菌胺酯与杀虫剂结合时,它会减弱蜜蜂的能量代谢。进一步的研究正在进一步阐明这种机制,”扎卡林说。


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