蜜蜂减少,人类和生态将陷入灾难(1)
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每年的3月3日是世界野生动植物日,知道这个日子的人可能并不多!进入3月,江南草长,杂花生树,群莺乱飞,田野和郊外百花争艳,引来蜂蝶翩翩,采花酿蜜。因此,话题的主角非蜜蜂莫属。
蜜蜂真的减少了
中国科学院动物所研究发现,最近10年以来,中国的蜜蜂已经减少了10%左右。这并非中国独有的现象,很可能是全球的一种现象。美国科学院的研究和对养蜂人的调查表明,在最近10年时间,每年冬天美国都会损失数量极大的蜜蜂,初步估计是,美国的野生蜂群每年数量减少约为30%左右。对此,研究人员创造了一个术语来表示蜜蜂的消失和减少,即蜜蜂蜂群衰竭失调(CCD)。
为什么会出现这种情况?研究发现,气候变化、栖息地丧失、病原体侵害、农药污染等诸多因素都有可能导致蜜蜂的减少。
首先,气候变暖导致物候发生了变化,这种变化会破坏蜜蜂和植物之间生死相依紧密相联的生态关系。其次,环境污染,包括空气污染、水体污染,以及人类大量使用农药化肥等会造成蜜蜂的大量死亡。其三,人类自身对土地资源急剧扩张占用,如工业用地、商业用地,甚至农业用地等,占据了大量原有的蜜蜂栖息地,使得蜜蜂居无所依。此外,外来物种,如外来蜜蜂的引进,以及外来植物的引进,都可以导致当地土蜂的食物减少,最终导致土蜂的消失。当然,一些致病微生物的侵袭也是蜜蜂逐年减少的原因之一。
在上述蜜蜂减少原因中,研究得比较细致的是农药(杀虫剂)的使用、外来物种入侵和病原体对蜜蜂的侵袭。以农药使用为例,研究人员发现,人类使用的农药正在成为蜜蜂致命的杀手,这些杀手被包装成“糖衣炮弹”,让蜜蜂在温柔甜蜜中丧生。由于意识到杀虫剂可能杀死蜜蜂,自2013年以来,3种新烟碱类杀虫剂——噻虫胺、吡虫啉和噻虫嗪在欧盟受到限制使用。但是,也有研究表明,包括这三种杀虫剂在内的农药不可能导致蜜蜂死亡,因为如果蜜蜂有选择,它们能躲避花蜜中的新烟碱类杀虫剂。
为了弄清这一点,英国纽卡斯尔大学的赖特研究团队进行了研究,证明蜜蜂和一种大黄蜂会偏好含有新烟碱的糖溶液,这可能正是让它们中毒死亡的原因。赖特团队为蜜蜂和一种大黄蜂提供了糖溶液,其中,一些溶液含有的新烟碱浓度水平与在经处理的作物的花蜜中发现的浓度相似。结果表明,大黄蜂和蜜蜂都偏好一些被杀虫剂污染过的溶液,这取决于特定的化合物及其浓度。同时,蜜蜂偏好吡虫啉和噻虫嗪,对噻虫胺没有偏爱。这个研究提示,当新烟碱类杀虫剂污染花蜜并且花蜜所含的糖分又达一定浓度时,蜜蜂就无法识别这样的花蜜是否有害,而是把它们当作美味佳肴来享受,还会导致蜜蜂摄入比此前发现的更高剂量的新烟碱类杀虫剂,结果造成严重中毒而死亡。
农药如何致死蜜蜂?
农药致死蜜蜂有多种方式,一是直接杀死蜜蜂;二是导致蜜蜂神经混乱而死亡;三是改变蜜蜂的多种行为方式,让其觅食困难和难以躲避天敌而死亡。
氟虫腈是一种高效、低毒、低残留农药,正确使用对哺乳动物没有不良影响。氟虫腈对害虫以胃毒作用为主,兼有触杀和一定的内吸作用,作用机理在于阻碍昆虫γ-氨基丁酸控制的氯化物代谢,对蚜虫、叶蝉、飞虱、鳞翅目幼虫、蝇类和鞘翅目等重要害虫有很高的杀虫活性,但是对作物无药害,可用于防治玉米根叶甲、金针虫、地老虎、小菜蛾、菜粉蝶、稻蓟马等,而且持续效果时间长。但是,氟虫腈对蜜蜂有剧毒。中国农业科学院植物保护研究所研究员郑永权等人发现,蜜蜂仅仅微量接触,就会导致蜜蜂整箱整箱地死亡。
蘇格兰邓迪大学的康诺林团队发现,一些杀虫剂在达到环境相关浓度时会造成蜜蜂大脑神经功能失常。例如,新烟碱和有机磷酸酯是已被发现影响昆虫中枢神经系统中神经信号传递的两类杀虫剂。在实地研究时,康诺林等人获得了来自蜜蜂大脑中神经元的全部细胞记录,发现在农业生产中两种广泛使用的杀虫剂“吡虫啉”和“噻虫胺”通过激发新烟碱受体来损害神经元的可激发性。当这种情况发生后,蜜蜂的行为变得古怪起来,甚至会撞死在障碍物上,原因在于,它们的大脑神经指挥中枢和神经信号发生了错乱。
中国科学院西双版纳热带植物园的谭垦研究团队发现,吡虫啉能让蜜蜂的定向能力受损,从而让它们的采集频率和成功返回蜂巢的比例减少,也减少了对群体的食物供给。同时,吡虫啉还能改变蜜蜂对糖浓度的反应阈值,减少其对高质量食源的舞蹈强度,从而让蜂群的采蜜量减少。
此外,蜜蜂采蜜时除了考虑食物质量外,还要评估捕食风险,它们一般要避开有危险的食源处觅食,如避开有蜘蛛和螳螂的花朵,而且东方蜜蜂能有意识地减少到天敌胡蜂存在的人工食源地觅食。但是,吡虫啉扰乱蜜蜂的大脑神经后,则会减少对天敌的警惕,前往这些危险地采蜜,结果导致被天敌捕杀。
仅仅是人类不加区分和大量地使用农药,就有可能通过上述方方面面途径导致蜜蜂死亡。当蜜蜂死亡和减少不断扩大,就不仅是人类的重大损失,也是生态的重大灾难。这些后果可以从蜜蜂对人类和生态的贡献体现出来。
蜜蜂多样性创造美味果实
蜜蜂和鸟类、蝙蝠、苍蝇、蝴蝶等属于传粉动物,它们对作物的授粉不只对人类有益,对整个生态都有不可低估的影响,通过它们传粉结出的果实不只养活人类,还能养活其他生物,直接和间接推进自然的演化,甚至改变自然演化的方向。美国农业部的数据显示,传粉生物参与生产了养活全球1/3人口的粮食;传粉生物85%以上的授粉是蜜蜂来完成的。因此,蜜蜂的对粮食和果实的生产贡献最大。
目前,人类命名的蜜蜂约有1370种,还有近一半的蜜蜂没有被命名。粗略估计,全球有2500多种蜜蜂物种给植物授粉。通过蜜蜂的授粉作用,农作物的产量能够大幅提高,品种质量也会得到明显改善。多年的研究数据显示,蜜蜂的授粉作用能够使得油菜增产15%~20%,果树增产20%~30%,而且能够提高果实的质量。 (王晓冰)