全球蜜蜂和其他昆虫授粉媒介数量下降的原因既神秘又充满争议,但现在我们有了第一个证据表明,市售杀虫剂正在损害单个大黄蜂的大脑活动,以及整个大黄蜂的表现。群落。
罪魁祸首? 新烟碱类杀虫剂 - 一种相对较新的杀虫剂,由壳牌和拜耳公司在大约 20 至 30 年前开发,现在被认为是世界上使用最广泛的一类杀虫剂。根据耶鲁环境 360 网站的伊丽莎白·格罗斯曼 (Elizabeth Grossman) 的说法在美国,新烟碱类杀虫剂用于约 95% 的玉米和油菜作物,是棉花、高粱和甜菜上最常用的杀虫剂,约一半的大豆作物使用新烟碱类杀虫剂。 美国的大多数水果和蔬菜作物,包括苹果、樱桃、桃子、橙子、浆果、绿叶蔬菜、西红柿和土豆,也都用这种物质处理过。
尽管新烟碱类杀虫剂在大黄蜂和其他昆虫传粉者周围的安全性存在严重问题,但其广泛使用并没有被忽视。 2013 年,经过长达一年的研究得出结论,继续使用会“高度急性风险”对于蜜蜂,欧盟委员会暂停两年关于在所有吸引蜜蜂的植物上使用新烟碱类化学品的问题。 在澳大利亚,西澳大利亚农业和食品部的罗伯特·曼宁 (Robert Manning) 领导了一份关于新烟碱类杀虫剂和蜜蜂的权威报告,将在未来几个月内发布,其结果预计将影响当地有关新烟碱类药物使用的政策。
现在,来自苏格兰圣安德鲁斯大学和邓迪大学的一个团队在《自然》杂志上发表了一项研究美国实验生物学会联合会杂志这首次表明,即使是在花蜜和花粉中发现的少量新烟碱类杀虫剂也足以影响食用它的熊蜂的大脑活动。
这点小量,团队说,约为十亿分之 2.5 - 因此在奥林匹克游泳池中约为 1 茶匙。 关于这个量是否真的会对蜜蜂产生任何影响存在很多争议,因此研究人员将其喂给一些大黄蜂,看看会发生什么。 由于这种化学物质是针对昆虫的大脑而设计的,因此他们测试了其在蜜蜂大脑中的积累。
研究人员发现,一些新烟碱类化学物质会很快关闭蜜蜂脑细胞中的线粒体,从而影响大脑产生能量的能力。 这些化学物质还扰乱了不同区域相互交流的能力,从而影响了蜜蜂学习关键技能的能力,例如记住如何返回蜂群,以及将花的气味与对蜜蜂的预期联系起来。食物奖励。
在测试了单个蜜蜂的含量后,他们又测试了整个蜂群,用新烟碱类物质污染了它们的糖水。 这些蜂群最终形成了比平常更小、更不坚固的巢穴,其中的蜜蜂也更少。 研究小组得出的结论是,即使是超低水平的新烟碱类杀虫剂,也会导致活蜂数量估计减少 55%,健康蜂巢细胞减少 71%,蜂巢总质量减少 57%。
“我们的研究毫无疑问地表明,新烟碱类杀虫剂的水平被普遍认为是野外存在的平均水平,当熊蜂食用时,会导致大脑功能障碍和蜂群表现不佳,”来自邓迪学院神经科学系的团队成员之一克里斯·康诺利(Chris Connolly)说道。医学系,在新闻稿中说。“事实上,我们的研究表明,干扰脑细胞的能力只有人们认为的野生水平的五分之一到十分之一。”
康诺利补充说,结果并不令人惊讶——这些杀虫剂是为了影响昆虫的大脑而设计的,所以它们当然也会扰乱非害虫物种——但新烟碱类杀虫剂的使用是被允许的,因为这些化学物质实际上不会杀死蜜蜂。 “这并不能证明新烟碱类杀虫剂是导致昆虫传粉媒介减少的唯一原因,但现在已经建立了明确的线性关系。我们现在可以确信,在这些水平上,新烟碱类杀虫剂会破坏大脑功能、蜜蜂学习和觅食的能力从而限制蜂群的生长,”他说。
尽管新烟碱类杀虫剂对非害虫传粉媒介的影响令人严重担忧,但其使用仍被允许持续这么长时间的原因之一是,全球农业产业从最常用的杀虫剂转向另一种可行的替代品存在困难。 新烟碱类杀虫剂的作用非常出色,否则农民就不会使用它,因此他们希望有可靠的科学证据来说明为什么不应该使用它。 样本量小是主要的抱怨之一。
“新烟碱类杀虫剂对蜜蜂影响的实地研究受到小样本量和‘伪复制’的困扰,其中分析数据时假设每个蜂群都是独立的,即使多个蜂群被安置在一个盒子里,因此会经历一个共同环境”,团队成员之一,圣安德鲁斯大学统计学教授史蒂夫·巴克兰(Steve Buckland),在新闻稿中说。
巴克兰解释说:
“现场试验中的小样本量被用作不进行正式分析的借口,并得出结论,通过目视检查数据,新烟碱类药物没有明显的影响。尽管真实的重复性有限,但我们发现非常有力有证据表明,低浓度的新烟碱类杀虫剂会对大黄蜂群产生不利影响,估计活蜂数量减少 55%,健康蜂巢细胞减少 71%,蜂巢总质量减少 57%。”
根据耶鲁大学环境 360 的格罗斯曼的说法,在过去的十年中,世界各地的养蜂人(主要是美国和欧洲)报告每年至少损失 30% 的蜂箱,而在 2013 年,许多美国养蜂人的这一数字达到了 40% 至 50%。 我们谈论的是昆虫,它们为全球经济做出了估计 2150 亿美元的贡献,同时也支持了世界上大量的农作物生产。
那么,解决办法是什么呢? 可能没有必要完全禁止使用新烟碱类杀虫剂,康诺利说,但我们应该考虑对其使用进行更严格的规定。 “如果乡村和花园里的蜜蜂能够获得更多的食物(对蜜蜂友好的植物),也许可以帮助蜜蜂。”他说。“我们建议不再将新烟碱类杀虫剂用于任何对蜜蜂友好的园林植物,或者蜜蜂或其他昆虫传粉者访问过的农作物或将要使用的土地上。”