除草剂会破坏蜜蜂的微生物群,从而削弱蜜蜂的体力

除草剂会破坏蜜蜂的微生物群,从而削弱蜜蜂的体力
这些蜜蜂可能不知道它们的健康依赖于肠道细菌。Pexels

十多年来,全球数百万只蜜蜂神秘死亡。本周,科学家可能找到了另一条线索——将流行除草剂 Roundup 与蜜蜂微生物群问题联系起来。

先前的研究将蜜蜂的困境与常见的杀虫剂、害虫和病原体以及全球气候变化联系起来。根据本周发表在《美国国家科学院院刊》上的一项新研究,农达中的活性成分草甘膦可能会破坏蜜蜂肠道中健康细菌的平衡,使它们更容易患病,从而造成蜜蜂的困境。

“导致蜂巢死亡的因素有很多,这与蜂群崩坏综合症有关,我们想知道真正的原因是什么,”德克萨斯大学奥斯汀分校的研究生、新研究的作者之一埃里克·莫塔说。

草甘膦实际上不会直接杀死蜜蜂。Roundup 是一种除草剂,而不是杀虫剂,这意味着它是专门为杀死植物而不是动物或昆虫而配制的。它主要用于杀死花园、庭院和农田中的杂草和其他不想要的绿色植物——许多转基因作物 (GM-crops) 经过改造,可以承受草甘膦和其他农用化学品的侵袭,让农民可以更自由地使用 Roundup。该产品通过停止存在于所有植物和一些微生物中的特定酶的活性来发挥作用。

但就像人类一样,蜜蜂的消化道中也生活着一群细菌,称为微生物群。其中一些微生物含有草甘膦靶向的相同酶。

为了研究农达农药中的蜜蜂微生物组,莫塔从德克萨斯大学校园的蜂巢中取出了 2,000 只蜜蜂,并给它们喂食低剂量、高剂量或不含草甘膦的糖浆。这两种草甘膦的剂量都接近通常喷洒在院子、农田和路边的剂量。然后,莫塔释放蜜蜂,并在它们回到蜂巢三天前后从每组蜜蜂中取样 15 只。

在采集的蜜蜂样本中,一些肠道细菌(如 Gilliamella apicola)的数量实际上有所增加。其他细菌(如 Snodgrassella alvi)的数量则有所减少。两组蜜蜂暴露的总体细菌数量均有所减少,但只有暴露于较低剂量的蜜蜂的变化才具有统计学意义。莫塔不确定原因,但有一种可能是他的采样方法没有考虑到死亡或抛弃蜂巢的蜜蜂。先前的研究表明,草甘膦会破坏蜜蜂的导航能力,因此,有可能更多暴露于高剂量的蜜蜂实际上从未回家进行测试。

草甘膦似乎对 Snodgrassella alvi(一种在蜜蜂和大黄蜂肠道中占主导地位的细菌)的影响大于其他微生物。莫塔说,这种细菌有助于调节免疫反应。虽然研究人员不确定这种微生物究竟是如何做到这一点的,但这种物种在蜜蜂小肠内形成的生物膜有可能从物理上阻断了病原体。

接下来,科学家们想看看这种细菌变化是否对蜜蜂的免疫反应有任何影响。这一次,莫塔选取了肠道中尚未形成正常细菌群落的幼年工蜂。他给其中一组工蜂喂食草甘膦,然后让所有工蜂接触一种伺机捕食同类的病原体。

一周后,接触草甘膦和病原体的蜜蜂死亡数量比仅接触病原体的蜜蜂死亡数量要多。“微生物群落正常的蜜蜂能够更好地应对”这种疾病,莫塔说。

“这或许至少可以部分解释,为什么允许种植转基因作物的国家的蜜蜂群体越来越弱,在季节结束时存活的概率也更低,”沃尔特·法里纳在给《大众科学》的电子邮件中写道。法里纳是布宜诺斯艾利斯大学研究蜜蜂交流的生物科学家,并未参与德克萨斯大学奥斯汀分校的研究。

孟山都公司是农达的生产商和销售商(以及旨在抵抗其影响的转基因种子),该公司坚称他们的研究没有发现草甘膦危害蜜蜂的证据。在发给《大众科学》的电子邮件声明中,该公司表示:“声称草甘膦对蜜蜂有负面影响的说法根本不是事实。40 多年来,强有力的独立科学证据表明,草甘膦不会对人类、动物和环境造成不合理的风险。”

约克大学专注于蜜蜂和基因组学的生物学家 Amro Zayed 表示,蜜蜂微生物组是一个新兴的研究领域,但他并未参与这项新研究。“作者雄辩地表明,[草甘膦] 不会直接影响蜜蜂的生物学,”他说,“但它确实会影响生活在蜜蜂肠道中消化营养物质和抵抗感染的细菌群落。”

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