混合杀虫剂比单一杀虫剂对蜂群的危害更大
蜜蜂因其独特的形态结构和生物学特性,成为了众多授粉昆虫中最理想和最重要的授粉昆虫。据统计,世界上76%的粮食作物和84%的植物依靠它们传授花粉。然而蜜蜂死亡的“瘟疫”已席卷全球。随着蜜蜂失踪愈演愈烈,美国科学家将这种现象命名为“蜂群崩溃综合征”Colony Collapse Disorder,CCD)。引起这种现象的原因并非是单一和孤立的,气候变化、环境污染、杀虫剂的大量使用以及人类的饲养管理方式不当,在这些因素的共同影响下,蜜蜂的处境可谓是“四面楚歌”。
2012年初,美国《科学》杂志发表的两篇论文的研究结果表明,新烟碱类杀虫剂不仅严重干扰了意大利蜂(Apis mellifera ligustica)正确回巢的能力,而且导致熊蜂种群中蜂王的大量死亡。此外,美国环境保护局认为,杀虫剂对蜜蜂的致命性影响还包括杀死幼虫和影响蜂王的繁殖能力等。近日,英国伦敦大学Richard J. Gill等人在《自然》杂志发表的《Combined pesticide exposure severely affects individual-and colony-level traits in bees》一文表明,对于地熊蜂(Bombus terrestris)种群而言,即使在浅层次的接触中,混合在一起的两种杀虫剂比其中任何一种杀虫剂对它们的危害更大,从而揭示了当前对杀虫剂监管的方法存在不足之处。
目前,科学家普遍认为广泛使用的新烟碱类杀虫剂是一种神经毒素,可以阻碍蜜蜂及其他昆虫大脑中的感受器接收神经信号,作用于蜜蜂的记忆系统,使他们不能返回他们的蜂巢。中毒的蜜蜂会发颤,无法进行飞行、导航及摆尾舞等行为。美国农业与消费局的科学家说,记忆丧失会导致蜜蜂免疫系统的紊乱。英国伦敦科学学会一项研究确认,烟碱类新型杀虫剂与寄生真菌的相互作用,会增强杀虫剂的药效,这可能是导致大量蜜蜂种群丧失的原因。随着研究的不断深入,杀虫剂已经被认为是蜜蜂的一大杀手。
Richard J.Gill等人模仿真实场景,将40群地熊蜂平均分为4组即对照组、I组、LC组和M组。将蜂群放在有两个单独空间的蜂箱中,分别作为饲养室和杀虫剂接触室。蜂箱放在实验室内但通过一个管子与外界相连来保证自然的采食行为。在与外界相通的管子和蜂箱之间,有3个透明的管子用来观察蜜蜂飞离和返回蜂巢行为。应用无线射频识别跟踪装备可以在不影响工蜂自然采食行为的提前下,自动监控所有标记工蜂的出巢和回巢行为。他们在杀虫剂接触室内配有一个特殊的饲喂器,饲喂器沿着滤纸放在培养皿(直径为90 mm)中,在对照组和LC组的饲喂器中添加对照的蔗糖溶液,在I组和M组的饲喂器中添加混有吡虫啉的蔗糖溶液,还要在LC组和M组的滤纸上喷洒高效氯氟氰菊酯溶液。实验期间,实验人员每天观察蜂群并且记录新出房的工蜂数量、工蜂的死亡数(包括移群和在-20℃下冻死的工蜂)以及蜂王的情况。对每群蜂采集行为进行观察并记录采集次数、采集所用时间并对工蜂采集筐中的花粉按小(一级)、中(二级)、大(三级)进行统计。
结果发现,与对照组蜂群相比,暴露在吡虫啉中的I群和M群的工蜂的生产能力分别降低了27%和9%;LC和M组工蜂死亡率分别为36%和39%,其死亡率是对照组的4倍之多。在LC和M组死亡的工蜂中有43%的工蜂都小于4日龄,这不仅不利于蜂群的发展影响蜂群的生产力,而且加重了蜂群的哺育负担,这些幼龄工蜂消耗了大量能量,却没有为蜂群的发展做出相应的贡献;用日羽化工蜂数量和每日蜜蜂死亡数量的综合指标来评价蜂群发展状况表明I组蜂群生长发育能力降低了22%,M组降低了7%。比较发现实验结束后,I组和M组蜂群中幼虫和蛹的数量明显比对照组少。以上结果共同表明,吡虫啉对蜜蜂的生长发育有着较大的影响。除此之外,吡虫啉还降低了采集蜂的采集效率。实验发现,在采集蜂数量较多的情况下,M组中的蜜蜂采集行为仍少于对照组;与对照组相比,接触到吡虫啉的采集蜂采集花粉的成功率较低,所采集的花粉个体较小,且采集时间较长,采集效率的降低,导致了蜂群对蜂粮需求的增加从而招募更多的工蜂从事采集活动,从事哺育行为的工蜂数量减少,这必将影响蜂群的发展。Richard J.Gill等人通过无线射频识别跟踪技术记录的数据发现每群蜂中采集蜂的数量与丢失的工蜂的数量有着密切的关系,经过统计发现,4周内I组、LC组、M组和对照组工蜂的丢失率分别为41%、51%、69%和30%,结果表明混合在一起的两种杀虫剂比其中任何一种杀虫剂对蜂群的危害更大。
随着越来越多的蜜蜂神秘消失,杀虫剂对蜜蜂的影响成为了当今研究的热点。然而,目前杀虫剂的使用剂量是基于一种杀虫剂的生态毒理学试验而制定的,在评价杀虫剂对蜜蜂安全性时,并没有考虑多种杀虫剂的共同效应以及一种杀虫剂使用到不同的农作物所产生的影响,而且尚未有有关杀虫剂对蜜蜂的亚致死剂量和长期影响的研究。因此,迫切需要进一步进行杀虫剂对蜜蜂的毒理学研究、长期效应以及混合杀虫剂对蜜蜂的影响。Richard J.Gill等人的研究虽然表明了混合杀虫剂(新烟碱类和拟除虫菊酯类)对蜜蜂造成更大的威胁,但只使用了两种常用的杀虫剂,并不能完全模拟蜜蜂在田间采集时所受到多种杀虫剂共同的影响,因此需要进一步全面地研究混合杀虫剂对蜜蜂所产生的影响。此外,该研究只采用了地熊蜂作为研究对象,混合杀虫剂所产生的影响并不适用于自然界中所有种类的蜜蜂,因此需要分别对不同种类的蜜蜂进行危险性评价,这样所得的结论才更科学更有说服力。面对当前相关部门对杀虫剂监管方式不当的处境,我们亟需建立健全的杀虫剂法规来规范杀虫剂的使用,这样才能更好地保护蜜蜂这一人类的好朋友。
浙江大学动物科学学院,杭州310058黄 帅 胡福良