一項新的研究表明，即使是小劑量廣泛使用的新煙堿類殺蟲劑每天食用也會降低雌性和雄性蜜蜂的存活率，這增加了越來越多的證據(jù)表明殺蟲劑的使用可能導(dǎo)致北美許多大黃蜂物種的減少。這對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)會改變調(diào)節(jié)生物功能的基因表達(dá)，如運動，繁殖，免疫，學(xué)習(xí)和記憶，這表明新煙堿類物質(zhì)可能對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)對慢性口服新煙堿類藥物暴露的反應(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)表在開放獲取期刊PLOS ONE上。這是第一項研究如何口服暴露于現(xiàn)場實際劑量的新煙堿類藥物對女王的影響在個人層面上的，男性和工蜂。由于每種類型的蜜蜂都對野生種群的穩(wěn)定性做出了獨立但至關(guān)重要的貢獻(xiàn)，因此了解每種蜜蜂對新煙堿類的反應(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)實踐和法規(guī)，并保護(hù)它們在維持生態(tài)系統(tǒng)功能和生物多樣性，Gegear說。

“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，我們的本土開花植物和用它們作為食物，住所和筑巢地點的動物也將消失。

“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)的新煙堿類化合物越來越多。因為新煙堿類很容易從土壤中轉(zhuǎn)移到這些地區(qū)生長的野花的花蜜和花粉中。并且可以長期存在于環(huán)境中，它們在其年生命周期的每個階段都會對野生大黃蜂構(gòu)成潛在的危害。“

Gegear表示，之前關(guān)于新煙堿類對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，關(guān)注殖民地階段是有道理的，”他說，“但并未提供生態(tài)環(huán)境中新煙堿類效應(yīng)的綜合觀點，因為它忽略了對動力學(xué)的動態(tài)有直接影響的其他生命階段。野生種群。“

例如，他說，關(guān)注殖民地的重點是工蜂的生存，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。出于這個原因，Gegear和Mobley選擇使用基于個體的分析來測量和比較現(xiàn)場實際劑量的新煙堿類藥物在女王，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)，但對于相同劑量的工人的生存率幾乎沒有影響。Gegear說工人可能比男性和女王更有能力解毒化學(xué)品。事實上，由于工人生產(chǎn)的蜂蜜可以喂養(yǎng)其他蜜蜂，因此他們對殺蟲劑進(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)束時離開群體時，它們需要找到食物以準(zhǔn)備交配和越冬，因此可以在訪問受污染的野花時直接暴露于農(nóng)藥。

為了更好地了解新煙堿類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胺喂食并使用RNA測序來確定化學(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，新煙堿類也會對調(diào)節(jié)大黃蜂重要生理和行為過程的基因產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響，這一發(fā)現(xiàn)與生物體水平上不斷增長的研究結(jié)果一致。

Gegear說，這項研究結(jié)果首次顯示，在正常環(huán)境水平下暴露于新煙堿類殺蟲劑有可能在每個生命階段對野生大黃蜂產(chǎn)生負(fù)面影響，從而加速人口下降。“不僅新煙堿類藥物有可能減少在周期開始時建立巢穴的蟻后數(shù)量以及在周期結(jié)束時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，所有這些都會影響人口的穩(wěn)定性。“

他說，該研究還強調(diào)了擴(kuò)大農(nóng)藥對大黃蜂影響的研究的重要性，包括現(xiàn)場實際暴露對所有類型蜜蜂和生命周期各個階段的影響。“例如，”他說，“大多數(shù)關(guān)于新煙堿類藥物的監(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，這種方法錯過了可以顯著影響野生蜜蜂生存的關(guān)鍵影響，并且通過擴(kuò)展，許多自然生態(tài)系統(tǒng)的長期生存能力。“