农药损害小蜜蜂的大脑发育–“永久且不可逆”

在花上觅食的大黄蜂。

一项新的研究表明，农药可能会削弱大黄蜂的大脑发育，影响其成年后执行简单学习任务的能力。

伦敦帝国理工学院的研究人员使用微CT扫描技术揭示了大黄蜂大脑的特定部分在幼虫期暴露于农药时是如何异常生长的。

“这些发现揭示了在暴露后数周内，农药如何影响菌落，因为它们的年轻人长大成人后可能无法适当地觅食。”-理查德·吉尔博士

以前的大多数研究已经测试了农药暴露对成年蜜蜂的影响，因为这些个体直接收集受农药污染的花蜜和花粉。但是，这项研究表明，小蜜蜂还可以感觉到被污染的食物带回殖民地的影响，使他们在以后的生活中表现较差。

Imperial生命科学系的首席研究员Richard Gill博士说：“蜂群是超级生物，因此，当任何毒素进入菌落时，它们都有可能引起其中的小蜜蜂发育的问题。

“令人担忧的是，在这种情况下，当小蜜蜂被农药污染的食物喂养时，这会导致大脑的一部分生长减慢，从而导致年长的成年蜜蜂的大脑较小且功能受损；似乎是永久性和不可逆转的效果。

大黄蜂大脑的Micro-CT扫描。

“这些发现揭示了暴露于农药后数周的农药对殖民地的影响，因为它们的年轻人长大后可能无法适当地觅食。我们的工作突显了需要考虑使用农药的指导方针以考虑这种接触途径。”

大脑和学习障碍

该小组今天在英国皇家学会B会议上发表了他们的研究结果，他们使用了详细的微CT扫描，以深入了解在暴露于杀虫剂的作用下蜜蜂脑部发育的见解。

该殖民地提供了一种花蜜替代品，其中掺入了一种名为新烟碱类农药的杀虫剂，其中一些农药在欧盟范围内受到限制，但在全球范围内得到广泛使用。当年轻人从p中成长为成年人后，将在三天和十二天后对他们的学习能力进行测试，并在自然历史博物馆中使用micro-CT技术对他们的大脑进行成像。

将这些结果与未饲喂农药的殖民地的年轻人以及仅在成年后饲喂农药的年轻人进行了比较。

与未发育成幼虫的蜜蜂相比，在其发育成幼虫时被施以农药的蜜蜂显示出明显的学习能力受损。研究人员通过观察蜜蜂是否可以学会将气味与食物奖励相关联来进行测试，对每十次成功完成任务的次数进行评分。

蘑菇身体的意见。

研究人员扫描了来自不同殖民地的近百只蜜蜂的大脑，发现那些接触过农药的人的昆虫大脑的重要部分，即蘑菇体，也具有较小的体积。

已知蘑菇体参与昆虫的学习能力，并且在学习任务上的不良表现与较小的蘑菇体体积相关。这支持了这样的建议，即与农药接触相关的较小的蘑菇体体积是蜜蜂性能差的原因。

潜在的永久影响

在成虫的第3天和第12天进行测试时，在幼虫发育过程中暴露于农药中但未成年的蜜蜂表现出相似的学习障碍和蘑菇体体积减少。这表明，至少在成年未暴露的九天内，不能克服幼虫暴露的影响，这表明存在潜在的永久性影响。

“暴露后菌落中残留的农药残留量似乎是评估未来对菌落健康的影响的一项重要措施。”-Dylan Smith博士

研究的主要作者迪伦·史密斯（Dylan Smith）博士作为帝国理工学院“不断变化的地球博士培训合作伙伴关系的科学与解决方案”的一部分进行了研究，他说：“越来越多的证据表明，农药可以在蜂群内积累。我们的研究表明，在这种环境下饲养个体的风险很大，而且殖民地的未来劳动力在首次接触后的几周内可能会受到影响。

“蜜蜂通过花朵上的残留物直接接触杀虫剂并不是确定该群体潜在危害时的唯一考虑因素。暴露后菌落内残留的农药残留量似乎是评估未来对菌落健康的影响的一项重要措施。”

该团队先前率先使用微CT扫描蜜蜂的大脑，并通过这项研究表明了该技术如何用于测试需要测量尺寸和形状的微小但重要差异的生态应用问题。

参考：Dylan B. Smith，Andres N. Arce，Ana Ramos Rodrigues，Philipp H. Bischoff，Daisy Burris，Farah Ahmed和Richard J. Gill指出：“在育雏或成年早期发育过程中接触杀虫剂会降低大脑发育并损害大黄蜂的成人学习能力。” ，2020年3月4日，皇家学会会议录B.DOI：
10.1098 / rspb.2019.2442