蓝果园[果园(guǒ yuán),是指种植果树的园地。]壁蜂[壁蜂属于蜜蜂总科(apoidea)切叶蜂科(megachilidae)中的一个壁蜂属(osmia).壁蜂有许多种,紫壁蜂、凹唇壁蜂、角额壁蜂、叉壁蜂、壮壁蜂都是这个大家庭的成员。]是水果和许多本地物种的重要传粉者。摄影:JENNIFER BOSVERT, ALAMY STOCK PHOTO
撰文:DOUGLAS MAIN
蓝果园壁蜂是果树的好朋友,它为苹果、樱桃、杏仁、桃子和许多其他常见作物授粉,也为许多原产于美国的开花植物授粉。
蓝果园壁蜂(Osmia lignaria)与蜜蜂差不多大小,但它们[基本信息 作 者:韩寒(主编)、赵闯(绘图)、杨杨(撰文) 出 版 社:湖南科技出版社 出版时间:2012-10-1 页 数:364 字 数:54000 ISBN:978753-tamen
]却大不相同。这种蜂有蓝色金属光泽,独自生活,并且更喜欢将花粉[花粉是有花植物雄性器官,是雄蕊中的生殖细胞,外观呈粉末状,其个体称“花粉粒”。]携带在胃毛上,而不是腿上。
与许多传粉媒介一样,这些蜂对农业至关重要,而且极易受到一种新烟碱类杀虫剂[杀虫剂(Pesticide. Insecticide ),主要用于防治农业害虫和城市卫生害虫的药品.使用历史长远、用量大、品种多。]的影响。
新的研究[研究是主动寻求根本性原因与更高可靠性依据,从而为提高事业或功利的可靠性和稳健性而做的工作。]表明,一种叫做吡虫啉(Imidacloprid)的新化学品[化学品是指各种元素组成的纯净物和混合物,无论是天然的还是人造的。](最广泛使用的农业化学品之一),不仅会对蓝果园壁蜂造成即时伤害,而且会产生跨代的可见的负面影响。
近日发表在《美国国家科学院院刊》上的一项研究表示,捕获的野生壁蜂在幼虫时接触少量吡虫啉(母体带给它们的受污染的花粉和花蜜[花蜜是现代词,是一个专有名词,指的是不同于那种物质上的花蜜,这里的花蜜是对花儿乐队,歌迷的一种昵称。]),其生育的后代比未接触杀虫剂的果园壁蜂少20%。有些蜂一生中不止一次地暴露[暴露,汉语词语,指露在外面,无所遮蔽,显露,揭露。]在这种环境中,每一次暴露都会进一步降低它们的生育能力[《生育能力》是一款理财购物类软件,运行环境支持Android 1.5。]。
加州大学戴维斯分校的博士生、研究负责人Clara Stuligross说:“这些影响是累加的,不能以一次表面暴露而做定论。”
这很重要,因为蜂在其一生中经常在环境中反复遇到杀虫剂。Stuligross说,环境风险评估衡量农药造成的危害,并被决策者用于管理化学品,却并没有考虑到这些累积的、多代的影响。
一只蓝果园壁蜂在巢的入口处。在野外,这些昆虫在已经存在的洞穴中筑巢,但也会使用人工通道,比如研究人员制作的这个巢块。雌性给后代提供花粉和花蜜,并用泥土封住它们。摄影:CLARA STULIGROSS
这篇论文有大量的证据,证明新烟碱类物质造成了蜜蜂和其他有益昆虫的减少。Steve Peterson说,论文中的新发现是,这种影响可以持续几代。Steve Peterson是一名研究员、养蜂人[河阳城内,任务相关。],也是加州北部山麓蜂场的主人,该农场饲养蓝果园壁蜂和其他种类的蜜蜂。
“这些发现印证了我们许多养蜂人所怀疑的农业领域正在发生的事情,”Peterson说,他没有参与这篇论文。“在过去几十年里,我们发现各种昆虫的数量都在大幅减少,这在很大程度上可能是由于环境中的农药残留。 ”
蜜蜂和美国本土蜂同样受到全球变暖、气候变化、寄生虫(如瓦螨)、病原体、与发育相关的植物多样性丧失以及其他因素的威胁。它们的数量急剧下降,最近的一项研究发现,四分之一的已知蜂种自20世纪90年代以来就再也没有出现过。
蜂和化学品
蓝果园壁蜂在其他昆虫挖的洞、树洞或地面上筑巢。雌性会产下多个卵,每个卵都有一个粘土室,这些腔室通过混合泥土做成粘土通道连在一起,形成墙壁。
在早春后,蓝果园壁蜂会花几天时间进食,然后交配。然后雌蜂产卵,并为每只卵提供花粉和花蜜。几周后,雌蜂就死了。它们的幼虫在夏季发育成蛹,并在第二年春天破蛹出来,开始它们的循环。
这种早春大规模授粉对许多果树来说是至关重要的:与蜜蜂相比,蓝果园壁蜂是更好、更高效的授粉者,因为它们更能有效地移动大量花粉。
在这项研究中,Stuligross和他的同事们为几十只携带开花植物混合物的蓝果园壁蜂建造了露天的户外飞行笼子。在一些笼子里,在蓝果园壁蜂被放出来的前五周,科学家们用加州最常用的新烟碱杀虫剂配方浸泡土壤,这种产品名为AdmirePro,由拜耳作物科学公司(Bayer Crop Science)生产。
科学家们模拟现实世界中的情况,以标签建议的最大剂量使用了杀虫剂。拜耳公司的一位发言人在回应《国家地理》杂志的评论请求时表示,这项研究中使用的杀虫剂水平“与实验场地相关”,但研究结果却并“不相关”,因为“该产品的标签上声明禁止在开花前和开花时使用”。
而这种杀虫剂通常应用于作物盛开后,Stuligross回答说,在农业环境中这些杀虫剂全年都在使用。研究表明,以杏树林为例,蓝果园壁蜂在它们短暂的成年生活中,身处于与实验相同水平的新烟碱类杀虫剂中。
释放后,这些蜂在飞笼中生活了几周,为花朵授粉,筑巢,为它们的后代采集花蜜和花粉。这时,杀虫剂已经被花朵吸收,并出现在它们的所有组织中。
“它们通过花粉和花蜜暴露在空气中,”Stuligross说。她补充说,新烟碱类物质的系统特性(会融入植物组织,而不是杀死接触的昆虫)使这种化学物质在杀死类似蚜虫的害虫方面“有毒但有效”。但它也无意中伤害了传粉者。
Peterson补充说,蓝果园壁蜂也可能从土壤中接触到一些杀虫剂,因为这些昆虫用泥土筑巢。
新烟碱类物质通过与神经细胞结合并阻止电脉冲的传输来杀死昆虫。它们对哺乳动物的毒性较小,但对许多无脊椎动物有害,其中包括水生生物,如构成淡水生态系统基础的甲壳类动物和浮游生物。
研究人员采用了交叉实验,其中一些蓝果园壁蜂仅作为幼虫就接触了花粉和花蜜中的杀虫剂,这些花粉和花蜜是它们的母亲从经过土壤喷雾处理的植物中带来的。还有一些蜜蜂在幼虫和成虫时期都暴露在杀虫剂环境中,有些只在成虫时期暴露,有些完全不暴露。
蓝果园壁蜂正在美国当地的野花——蓝翅草(Phacelia tanacetifolia)上觅食。从花中寻找花粉和花蜜时,它们可能会接触到杀虫剂,然后再喂给后代。在蜂身上涂上标记可以帮助研究人员区分它们,以测量筑巢行为和繁殖。摄影:CLARA STULIGROSS
他们发现,每次暴露在这种环境下,蓝果园壁蜂的生育能力都会降低,而且这种情况会累加。虽然只在幼虫时期暴露于环境的壁蜂比未暴露的后代少20%,但那些在生命早期和晚期暴露于环境的壁蜂的后代减少了44%。一只蓝果园壁蜂大约产24个卵,10只蓝果园壁蜂算在一起就是不小的数目。只在成虫时暴露在环境中的蓝果园壁蜂的后代要少30%。
研究人员还不知道新烟碱杀虫剂是如何影响生育能力的,但作用于中枢神经系统毒素可能会产生这样的结果也不足为奇。
这些影响“非常显著”,Stuligross说,这当然是某些地区蜜蜂数量下降的原因之一。
瑞典隆德大学的博士后研究员Charlie Nicholson说,研究表明,“如今,使用新烟碱杀虫剂将对一代又一代的蜜蜂产生影响,即使农田很长时间不播撒这种杀虫剂。”他说,在评估这些化学品时,目前还没有考虑到这些影响。
“从生态毒理学的角度来看,这是过去如何呈现现在的一个明显例子。从更广泛的意义上说,这些发现还让我认为,非人类物种也会经历代际创伤。”
有害的证据
越来越多的证据表明,在美国,新烟碱类物质对益虫是有害的。虽然过去的研究主要关注其致命影响,但越来越多的数据显示了它与亚致命有关。例如,最近的一篇论文发现,新烟碱杀虫剂大大降低了独居南瓜蜂的生育能力,另一项研究发现这种化学物质降低了蜜蜂线粒体的活性,而细胞能量是在线粒体中产生的。
由于新烟碱类物质对传粉昆虫和其他昆虫有害,欧盟禁止在户外使用新烟碱杀虫剂。许多养蜂人和研究人员想知道为什么它们在美国仍然是合法的。
Peterson说:“我希望环境保护署能够关注这样的研究,并在风险评估中仔细考虑这些影响。我确实认为,多代和非直接接触研究需要作为农药风险评估的一部分。”
Stuligross说,我们需要做更多的工作来“帮助这些(农业)地区的蜜蜂”。一种轻松能帮到它们的方法就是使用较少的杀虫剂,或者在可能情况下种植本地植物。
译者:七〇