蜜蜂的大腦幾乎比不上狗鬍鬚的尖端,但你可以像巴甫洛夫訓練他的小狗聽到晚餐鈴聲就流口水一樣訓練蜜蜂。你可以用糖溶液作為獎勵,教會這種昆蟲伸出它的小口器來回應不同的氣味。
然而,幾項針對單個工蜂的巴甫洛夫實驗室研究發現,那些被餵食少量農藥(尤其是新菸鹼類農藥)的蜜蜂,學習哪些氣味能帶來甜蜜獎勵的速度不如未接觸農藥的同類。然而,直到最近,這些和其他實驗室研究對於整個蜂群的健康意味著什麼尚不清楚,因為蜂群可能具有減輕特定蜂巢成員問題總體影響的策略。“僅僅因為你在實驗室裡看到蜜蜂受到影響,被綁在實驗室的儀器上,[並不意味著你知道] 這如何轉化為田野裡的蜂群?”俄亥俄州立大學研究農藥對蜜蜂影響的昆蟲學家裡德·約翰遜說。
為了探究蜂群問題,關於新菸鹼類農藥和其他農藥的學術研究正從實驗室研究轉向戶外研究——既考察對整個蜜蜂或熊蜂蜂巢的影響,也考察對在作物附近築巢的獨居蜂的影響。這些研究可能有助於確定農藥在多大程度上以及如何導致蜜蜂蜂巢加速死亡。它們還試圖回答農藥是否正在危害對農業重要的其他蜜蜂物種。
支援科學新聞
如果您喜歡這篇文章,請考慮訂閱以支援我們屢獲殊榮的新聞事業 訂閱。 透過購買訂閱,您將有助於確保未來繼續推出關於塑造我們當今世界的發現和想法的具有影響力的報道。
自2006年以來,美國養蜂人報告說,平均每年冬季過後他們會損失30%的蜂巢。在此之前,養蜂人通常在冬季過後損失5%或10%的蜂巢。養蜂人報告蜂巢死亡的直接原因似乎很普通——冬季飢餓、蟎蟲等害蟲以及蜂王過早死亡等蜂王問題——但研究人員正試圖瞭解為什麼這些看似正常的問題現在以異常高的速度發生。農藥可能是一個答案。
到目前為止,養蜂人已經透過繁殖來替換損失的蜂巢,但專家們擔心,未來蜜蜂將無法維持如此高的替換率。蜂群數量可能會下降到美國農業為美國的堅果、水果、蔬菜甚至牲畜飼料授粉所需水平以下。
我們知道什麼?
昆蟲學家反覆引用的田野研究包括一些研究,這些研究發現不同的新菸鹼類農藥減少了返回蜂巢的蜜蜂採集者的數量,並減少了熊蜂蜂群的種群增長和蜂王產卵量。另一項研究發現,新菸鹼類農藥吡蟲啉與另一種流行的非新菸鹼類農藥λ-氯氟氰菊酯聯合使用時,會增加熊蜂蜂巢衰竭的可能性。“我確實認為,新菸鹼類農藥明顯會干擾蜜蜂有效覓食的能力,”英國蘇塞克斯大學的熊蜂研究員、上述熊蜂種群增長研究的作者大衛·古爾森說。“對於熊蜂來說,證據是壓倒性的。”
另一方面,關於新菸鹼類農藥對蜜蜂影響的證據不太令人信服。蜜蜂蜂巢比熊蜂蜂巢大,可能更能補償受損個體。“可能很難證明新菸鹼類農藥對蜜蜂的影響,”倫敦大學皇家霍洛威學院的昆蟲學家奈傑爾·雷恩說,他進行了熊蜂田野研究,表明經過處理的蜂巢更容易衰竭。
除了新菸鹼類農藥外,研究小組已經開始發現其他農藥也會影響其他蜜蜂物種的學習能力和種群數量。在2013年8月在賓夕法尼亞州立大學舉行的國際授粉生物學、健康和政策會議上,一項研究發現,在研究人員噴灑了異菌脲、吡唑醚菌酯和啶醯菌胺等殺菌劑的戶外田地覓食後,藍色果園蜂和苜蓿切葉蜂很難找到自己的巢穴。(研究人員用邊長六米的密集網格立方體覆蓋田地,以防止蜜蜂在其他地方覓食。)另一項研究發現,與農藥處理較少的果園相比,任何型別的農藥處理較重的蘋果園的野生蜜蜂訪客數量都減少了好幾倍。
將研究應用於法規
所有這些研究對於有關農藥使用的法律意味著什麼?是否有任何監管機構正在使用這些研究作為改變蜜蜂在現實世界中接觸農藥數量的依據?
在歐盟,官員們已將大學的研究以及他們自己的審查作為對三種新菸鹼類農藥——噻蟲胺、吡蟲啉和噻嗪酮的多種用途實施為期兩年暫停的基礎。這項禁令是有爭議的,即使在研究人員中也是如此。目前尚不清楚其命運如何,因為新菸鹼類農藥製造商拜耳作物科學公司和先正達作物保護公司已對該禁令提起訴訟,稱沒有足夠的證據證明監管變更的合理性。
美國環境保護署主要依靠其自己的六年研究計劃來制定監管決策,該機構發言人凱瑟琳·米爾伯恩在一封電子郵件中寫道。該機構正在審查六種新菸鹼類農藥:除了噻蟲胺、吡蟲啉和噻嗪酮外,還在研究啶蟲脒、呋蟲胺和噻蟲啉。審查是旨在定期重新審查美國批准使用的所有農藥中的活性成分的計劃的一部分。該機構預計在2019年完成其工作。需要幾年的時間是為了讓農藥公司有機會獲取美國環保署要求的資料。
米爾伯恩表示,美國環保署也考慮大學研究人員的研究,但此類研究的設計通常不符合該機構解決法規法律不確定性的特定需求。“我們認為,目前正在進行的應環保署要求的研究對於我們的監管目的最為重要,因為它們旨在回答我們目前存在的特定不確定性,並完全符合聯邦法律法規,”她在電子郵件中寫道。
當被問及最近的研究如何不能滿足要求時,該機構拒絕以這種方式審查其他人的工作。相反,米爾伯恩和其他官員指出了一項2012年的提案,該提案描述了一種監管機構確定農藥對蜜蜂風險的方法,其詳細程度超過了美國環保署之前批准農藥時要求的程度。
研究的下一步是什麼?
從事田野研究的昆蟲學家有他們自己的計劃來推進他們的研究。熊蜂研究員雷恩正在為英國進行進一步的研究,包括調查,以更好地確定蜜蜂在戶外生活時在其身體上沾染或在花粉和蜂蜜中吃進多少農藥。美國農業部 (USDA) 研究員德里克·阿茨曾參與網籠田野研究,他計劃在露天田野進行一項研究。這將讓他看到他研究的兩種獨居蜂物種是否會簡單地放棄靠近用殺菌劑處理的作物的築巢地點,這是一種疑似的應對策略。
然而,最終,可能無法完美地回答科學家和監管機構關於農藥對蜜蜂影響的所有問題。“那裡有成千上萬種化學物質,”俄亥俄州立大學的約翰遜說。“如果要對所有這些化學物質都要求進行田野研究,地球上是否有足夠的土地面積來進行所有這些研究?”為了解決這個問題,美國環保署和美國農業部正在開發數學模型,以測試農藥、蜜蜂物種和作物的每一種可能的組合。