殺蟲劑損害蜜蜂的大腦發(fā)育

倫敦帝國(guó)理工學(xué)院的研究人員利用顯微CT掃描技術(shù)，揭示了大黃蜂在幼蟲期接觸殺蟲劑時(shí)，大腦特定部位是如何異常生長(zhǎng)的。

之前的大多數(shù)研究都測(cè)試了殺蟲劑暴露對(duì)成年蜜蜂的影響，因?yàn)檫@些人直接采集被殺蟲劑污染的花蜜和花粉。然而，這項(xiàng)研究表明，蜜蜂也能感受到被污染的食物帶回蜂群的影響，這使得它們?cè)谝院蟮纳钪斜憩F(xiàn)不佳。

帝國(guó)理工學(xué)院生命科學(xué)系首席研究員理查德吉爾博士說：“蜂群是一種超級(jí)有機(jī)體，所以當(dāng)任何毒素進(jìn)入蜂群時(shí)，都可能引起蜂群中蜜蜂的發(fā)育問題。

“在這種情況下，令人擔(dān)憂的是，當(dāng)蜜蜂喂食被農(nóng)藥污染的食物時(shí)，會(huì)減緩大腦某一部分的生長(zhǎng)速度，導(dǎo)致成年蜜蜂的大腦變小，功能受損；這種影響似乎是永久性的，不可逆轉(zhuǎn)的。

“這些發(fā)現(xiàn)揭示了殺蟲劑在暴露于殺蟲劑后的幾周內(nèi)對(duì)蜂群的影響，因?yàn)樗鼈兊哪贻p成年人可能無法正常進(jìn)食，而成年人。我們的工作突出表明，需要考慮農(nóng)藥使用指南來考慮這種接觸途徑?！?

該小組在今天的皇家學(xué)會(huì)B會(huì)議上展示了他們的研究成果。他們使用詳細(xì)的顯微CT掃描來更深入地了解暴露在殺蟲劑中的蜜蜂大腦的發(fā)育。

該蜂群提供了花蜜的替代品，花蜜與一種叫做新煙堿類殺蟲劑的殺蟲劑混合，其中一些在受到限制，但在世界范圍內(nèi)被廣泛使用。當(dāng)年輕人從P型成長(zhǎng)為成年人后，三天十二天將對(duì)他們的學(xué)習(xí)能力進(jìn)行測(cè)試，并在自然歷史博物館利用顯微CT技術(shù)對(duì)他們的大腦進(jìn)行成像。

將這些結(jié)果與未喂過殺蟲劑和成年后只喂過殺蟲劑的殖民地年輕人進(jìn)行了比較。

與未發(fā)育成幼蟲的蜜蜂相比，發(fā)育成幼蟲時(shí)經(jīng)過農(nóng)藥處理的蜜蜂，學(xué)習(xí)能力明顯受損。研究人員通過觀察蜜蜂是否能學(xué)會(huì)將氣味與食物獎(jiǎng)勵(lì)聯(lián)系起來來進(jìn)行測(cè)試，并每十次對(duì)成功的任務(wù)數(shù)量進(jìn)行評(píng)分。

研究人員掃描了來自不同蜂群的近100只蜜蜂的大腦，發(fā)現(xiàn)蜜蜂暴露在殺蟲劑中的昆蟲大腦(蘑菇體)的重要部分也更小。

眾所周知，蘑菇體與昆蟲的學(xué)習(xí)能力有關(guān)，在學(xué)習(xí)任務(wù)中表現(xiàn)不佳與蘑菇體體積小有關(guān)。這支持以下建議：與農(nóng)藥暴露相關(guān)的較小蘑菇體體積是蜜蜂表現(xiàn)不佳的原因。

當(dāng)在成蟲的第3天和第12天進(jìn)行測(cè)試時(shí)，在幼蟲發(fā)育過程中暴露于殺蟲劑的未成熟蜜蜂顯示出類似的學(xué)習(xí)障礙和蘑菇尺寸減小。這表明，幼蟲暴露的影響在成年后至少9天不暴露是無法克服的，這表明存在潛在的永久性影響。

這項(xiàng)研究的主要作者、倫敦帝國(guó)理工學(xué)院生命科學(xué)系的戴倫史密斯博士說：“越來越多的證據(jù)表明，殺蟲劑會(huì)在蜂群中積累。我們的研究揭示了在這種環(huán)境中飼養(yǎng)個(gè)體的風(fēng)險(xiǎn)，并且群體未來的勞動(dòng)力可能在暴露后的幾周內(nèi)受到影響。

“在確定蜂群的潛在危害時(shí)，蜜蜂通過花朵上的殘留物直接接觸農(nóng)藥并不是唯一的考慮因素。暴露后菌落中的農(nóng)藥殘留似乎是評(píng)價(jià)其對(duì)菌落健康影響的重要手段。未來?！?

該團(tuán)隊(duì)率先用微型CT掃描蜜蜂的大腦，這項(xiàng)研究展示了如何利用這項(xiàng)技術(shù)來測(cè)試生態(tài)應(yīng)用問題，這些問題需要測(cè)量尺寸和形狀上微小但重要的差異。

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