一項(xiàng)新的研究表明，即使是小劑量廣泛使用的新煙堿類(lèi)殺蟲(chóng)劑每天食用也會(huì)降低雌性和雄性蜜蜂的存活率，這增加了越來(lái)越多的證據(jù)表明殺蟲(chóng)劑的使用可能導(dǎo)致北美許多大黃蜂物種的減少。這對(duì)野生種群的生存至關(guān)重要。該研究還發(fā)現(xiàn)，接觸這些化學(xué)物質(zhì)會(huì)改變調(diào)節(jié)生物功能的基因表達(dá)，如運(yùn)動(dòng)，繁殖，免疫，學(xué)習(xí)和記憶，這表明新煙堿類(lèi)物質(zhì)可能對(duì)野生大黃蜂種群的活力產(chǎn)生比以前認(rèn)為更大的負(fù)面影響。

研究“一種尺寸并不適合所有人：大黃蜂(Bombus impatiens)對(duì)慢性口服新煙堿類(lèi)藥物暴露的反應(yīng)中的種姓和性別差異”，作者：伍斯特理工學(xué)院(WPI)生物學(xué)和生物技術(shù)助理教授Robert J. Gegear，和Melissa Mobley一起從事博士研究。WPI的候選人(她于2017年5月獲得學(xué)位)，發(fā)表在開(kāi)放獲取期刊PLOS ONE上。這是第一項(xiàng)研究如何口服暴露于現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際劑量的新煙堿類(lèi)藥物對(duì)女王的影響在個(gè)人層面上的，男性和工蜂。由于每種類(lèi)型的蜜蜂都對(duì)野生種群的穩(wěn)定性做出了獨(dú)立但至關(guān)重要的貢獻(xiàn)，因此了解每種蜜蜂對(duì)新煙堿類(lèi)的反應(yīng)如何有助于建立能夠更好地保護(hù)本地蜜蜂和其他傳粉媒介的農(nóng)業(yè)實(shí)踐和法規(guī)，并保護(hù)它們?cè)诰S持生態(tài)系統(tǒng)功能和生物多樣性，Gegear說(shuō)。

“北美大約有4,000種蜜蜂，”他指出，“許多蜜蜂正在快速衰退。例如，馬薩諸塞州歷史上存在的10 種大黃蜂物種中的兩種現(xiàn)在已經(jīng)消失了，還有一些在同一種情況下流行當(dāng)我們的大黃蜂和其他本地傳粉媒介消失時(shí)，我們的本土開(kāi)花植物和用它們作為食物，住所和筑巢地點(diǎn)的動(dòng)物也將消失。

“我們需要了解導(dǎo)致野生蜜蜂數(shù)量減少的所有因素，但有證據(jù)表明農(nóng)業(yè)和城市地區(qū)的新煙堿類(lèi)化合物越來(lái)越多。因?yàn)樾聼焿A類(lèi)很容易從土壤中轉(zhuǎn)移到這些地區(qū)生長(zhǎng)的野花的花蜜和花粉中。并且可以長(zhǎng)期存在于環(huán)境中，它們?cè)谄淠晟芷诘拿總€(gè)階段都會(huì)對(duì)野生大黃蜂構(gòu)成潛在的危害。“

Gegear表示，之前關(guān)于新煙堿類(lèi)對(duì)大黃蜂的影響的研究主要集中在它們?nèi)绾斡绊懼趁竦氐娜粘３晒Α?ldquo;當(dāng)你擔(dān)心作物授粉時(shí)，關(guān)注殖民地階段是有道理的，”他說(shuō)，“但并未提供生態(tài)環(huán)境中新煙堿類(lèi)效應(yīng)的綜合觀(guān)點(diǎn)，因?yàn)樗雎粤藢?duì)動(dòng)力學(xué)的動(dòng)態(tài)有直接影響的其他生命階段。野生種群。“

例如，他說(shuō)，關(guān)注殖民地的重點(diǎn)是工蜂的生存，這占了殖民地階段的大多數(shù)人口。但重要的生命周期階段發(fā)生在殖民地之外，只涉及女王和雄性，它們負(fù)責(zé)交配，越冬，并在春季建立新的殖民地。出于這個(gè)原因，Gegear和Mobley選擇使用基于個(gè)體的分析來(lái)測(cè)量和比較現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際劑量的新煙堿類(lèi)藥物在女王，男性和工人中的慢性口服毒性作用。

他們發(fā)現(xiàn)，雖然接觸殺蟲(chóng)劑可以在七天內(nèi)降低女王和雄性的存活率(大部分男性比王后服用)，但對(duì)于相同劑量的工人的生存率幾乎沒(méi)有影響。Gegear說(shuō)工人可能比男性和女王更有能力解毒化學(xué)品。事實(shí)上，由于工人生產(chǎn)的蜂蜜可以喂養(yǎng)其他蜜蜂，因此他們對(duì)殺蟲(chóng)劑進(jìn)行解毒的能力可以保護(hù)女王和男性在蜂巢中不被暴露。然而，當(dāng)雄性和蟻后在循環(huán)結(jié)束時(shí)離開(kāi)群體時(shí)，它們需要找到食物以準(zhǔn)備交配和越冬，因此可以在訪(fǎng)問(wèn)受污染的野花時(shí)直接暴露于農(nóng)藥。

為了更好地了解新煙堿類(lèi)在分子水平上如何影響大黃蜂，Gegear和Mobley隨后給工人和雄性亞致死劑量的噻蟲(chóng)胺喂食并使用RNA測(cè)序來(lái)確定化學(xué)物質(zhì)如何影響被認(rèn)為參與解毒和其他主要生物的基因的表達(dá)。流程。他們發(fā)現(xiàn)即使在超低劑量下，新煙堿類(lèi)也會(huì)對(duì)調(diào)節(jié)大黃蜂重要生理和行為過(guò)程的基因產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響，這一發(fā)現(xiàn)與生物體水平上不斷增長(zhǎng)的研究結(jié)果一致。

Gegear說(shuō)，這項(xiàng)研究結(jié)果首次顯示，在正常環(huán)境水平下暴露于新煙堿類(lèi)殺蟲(chóng)劑有可能在每個(gè)生命階段對(duì)野生大黃蜂產(chǎn)生負(fù)面影響，從而加速人口下降。“不僅新煙堿類(lèi)藥物有可能減少在周期開(kāi)始時(shí)建立巢穴的蟻后數(shù)量以及在周期結(jié)束時(shí)可以交配的雄性和蟻后的數(shù)量，我們的工作表明它們也有可能減少男性產(chǎn)生精子的能力，女王獲取花卉資源的能力，以及女王和雄性抵抗感染的能力，所有這些都會(huì)影響人口的穩(wěn)定性。“

他說(shuō)，該研究還強(qiáng)調(diào)了擴(kuò)大農(nóng)藥對(duì)大黃蜂影響的研究的重要性，包括現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際暴露對(duì)所有類(lèi)型蜜蜂和生命周期各個(gè)階段的影響。“例如，”他說(shuō)，“大多數(shù)關(guān)于新煙堿類(lèi)藥物的監(jiān)管決定是基于管理蜜蜂工人的急性毒性水平。我們已經(jīng)證明，這種方法錯(cuò)過(guò)了可以顯著影響野生蜜蜂生存的關(guān)鍵影響，并且通過(guò)擴(kuò)展，許多自然生態(tài)系統(tǒng)的長(zhǎng)期生存能力。“