蜜蜂减少,人类和生态将陷入灾难

-精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 1 蜜蜂减少,人类和生态将陷入灾难 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。 中国论文网 /7/view-12959208.htm 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 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 2 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。 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 3 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 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 4 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 -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 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 5 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。 K 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 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 6 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。 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 7 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。 如同 生物和生态多样性是世界存在和可持续 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 8 发展的根本保证一样，蜜蜂的多样性也 是保证果实增产和品质良好的基本条件 之一。美国研究人员刚刚发布的一项研 究表明，人们种植作物的多样性和蜜蜂 的多样性可以相互保证作物产品高质量 和高产量。研究人员观察了美国加利福 尼亚州中部的 15 个农场，一些农场仅 种植草莓，一些农场混合种植了草莓、 花椰菜、树莓和甘蓝。混合栽种作物的 农场能吸引更多种类的蜜蜂为作物传花 授粉，这些蜜蜂中包括欧洲蜜蜂和本土 野生蜜蜂。而仅仅种植着草莓的田地里 只有欧洲蜜蜂在授粉。当观察地点位于 自然植物园附近时，蜜蜂物种多样性进 一步增加。果实采摘后的品尝表明，来 自多样化种植农场的草莓更饱满、结实、 味道更好，而且果实更对称，这些特性 让农民更容易销售这些水果。来自单一 作物种植农场的草莓相对于多样化种植 农场的草莓在味道、果实饱满和形状方 面都逊色一些。 研究人员推论，不止是草莓，其 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 9 他农作物的果实和产量也会受益于多样 化的种植，因为能吸引多样化的蜜蜂授 粉。在美国，经过驯养的欧洲蜜蜂可以 在各种各样的情况下对作物授粉，但本 土野生蜜蜂需要本土的栖息地。因此， 为了让作物的果实更好，应当采取在庄 稼中间种植灌木篱墙的方法来吸引蜜蜂， 并且需要多样化地种植作物，使得与自 然环境隔离的农场能够以作物的多样性 来吸引更多品种的蜜蜂传花授粉。 蜜蜂如何让水果颜值高味道好？ 过去的研究只是笼统地称，经过 蜜蜂传粉可以让作物果实的色香味俱全， 但是，蜜蜂是如何做到这一点的，却不 甚了了。现在，德国歌廷根大学农业生 态学家特贾斯昂克的团队初步解开了 这个谜。斯昂克首先在印度尼西亚发现， 在生活着更多蜜蜂的地方，咖啡不仅产 量更高，咖啡豆形状不均匀等畸形现象 也明显减少。他们认为，这是蜜蜂的授 粉起了作用，于是决定通过蜜蜂对草莓 授粉来进一步证实这个推论。 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 10 草莓这种果实既可以经昆虫或风 媒传粉，也可以自花授粉。从结构来看， 每颗草莓都是许多小型果实组成的多果 实集合体，因此无论是自花授粉还是蜜 蜂授粉，都应当把花粉传授到每个花朵 内的约 200 个子房中，这样的果实才会 饱满和味好。如果依靠自花授粉，未必 能使这 200 个子房都获得授粉，但是， 如果靠蜜蜂授粉，就有可能让这 200 个 子房都能授粉，因而结出的果实会更好。 从这个假设出发，斯昂克选择了 9 种主要的草莓品种种植在一个实验农 场内，同时在农场内放养了许多野生蜜 蜂和家养蜜蜂，这显然引进了蜜蜂多样 性要素。结果表明，与风媒授粉的草莓 相比，蜜蜂授粉的草莓不仅更加鲜艳、 明亮，而且出现畸形的情况更少，果实 更结实。对于草莓来说，果实的结实似 乎更为重要。与风媒传粉的草莓相比， 蜜蜂传粉的草莓保质期长达近 12 小时。 这点时间也许不值得称道，但是，一般 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 11 草莓仅仅经过 4 天存储后，超过 90%就 破相而难以出售。但是，如果有额外的 12 小时的保质期，农民的损失就会减少 约 11%。 蜜蜂授粉的草莓为何有这么好的 品质？斯昂克的研究结果给予了解释。 蜜蜂授粉提高水果质量可能是因为它一 方面让所有的小果实都获得了授粉，从 而让果实更结实一些；另一方面会刺激 两种主要的植物激素生长素和赤霉 酸产生。生长素可以促进细胞的分裂和 生长，从而增加草莓的重量和紧实度； 赤霉酸则可以延迟草莓的软化，以帮助 水果对抗擦伤和霉菌。还有一个优势是 蜜蜂传粉的草莓更鲜艳。研究人员坦承 尚不清楚蜜蜂授粉是如何影响水果颜色 的，但是，草莓的颜值更高会吸引更多 的蜜蜂和其他虫媒前来采蜜和传粉，这 对于作物的产量和品质又起到正面推动 作用。 蜜蜂的传粉如何优于其他传粉动 物？ -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 12 蜜蜂对草莓的传粉只是在某种程 度上揭示其传粉的优势，结合其他作物 和比较其他传粉动物，就更能了解蜜蜂 的传粉优势是建立在与其他生物相互适 应和共生的演化进程中。瑞士苏黎世大 学的进化生物学家丹尼尔格维西团队 最近发表在自然通讯上的一篇文章 表明，传粉昆虫可以在短期内加速油菜 的近亲野芥菜的进化，而且进化的方向 和速度取决于传粉昆虫的种类。与食蚜 蝇相比，由熊蜂（蜜蜂的一种）传粉的 野芥菜植株长得更大，开的花芳香气味 更浓郁，而且野芥菜的这种进化速度只 需要短短 9 代。 研究人员以 3 种传粉方式对野芥 菜的传粉结果和繁殖进行对比研究，第 1 种由熊蜂对野芥菜传粉；第 2 种由食 蚜蝇对野芥菜传粉；第 3 种为对照组， 由人工对野芥菜传粉。在 3 组实验各进 行 9 代后，再测量野芥菜的一些表型性 状，如植株的大小，花瓣反射紫外光 （蜜蜂由此可看到花）的面积和每朵花 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 13 释放芳香气味的量等。总的结果显示， 熊蜂传粉的野芥菜植株个体更大，能反 射较多紫外光的花更多，花朵释放的芳 香味更浓郁；由食蚜蝇传粉的野芥菜植 株个体较小，花朵释放的芳香气味较淡， 自花授粉的情况更多。原因在于，食蚜 蝇传粉的效率低，促使该实验组的野芥 菜自花授粉增加，以适应食蚜蝇传粉的 不足。这一点特别影响到野芥菜进化的 方向和质量，因为较少有杂交的野芥菜 无法或很少体现出杂交优势。 这些结果表明，野芥菜向不同方 向进化的机制是由传粉昆虫对植物的喜 好决定的。在试验的后期，熊蜂更偏好 采蜜由熊蜂传粉的实验组野芥菜菜花， 而较少采蜜由食蚜蝇传粉的野芥菜菜花。 这个研究提示，野芥菜已经演化出适应 熊蜂的偏好。同时，传粉动物只对野芥 菜进行 9 代传花授粉就促使其性状产生 较大变化，说明在自然条件下，传粉生 物无论是在数量上和多元化上（包括多 种传粉动物和同一传粉动物，如蜜蜂的 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 14 多元化）都会促使作物和植物快速演化， 其中蜜蜂的授粉更是促使作物快速演化 的一个重要因素。 蜜蜂的身体结构造就美妙果实 过去的研究表明，蜜蜂的行为特 点有些类似人类，如蜜蜂的集体行为、 信息传递和民主决策等，这些行为既决 定了它们能采集到很多花粉来酿蜜，与 此同时，也能为更多的作物传粉，提高 作物的a 量和品质。然而，自然的演 化造就了蜜蜂身体结构的变化，使其在 适应环境的同时，也利用自身的身体结 构让其传花授粉的效率更高，结果更好， 这其中就有一个人们新近认识的蜜蜂身 上无数绒毛的作用。 蜜蜂是勤 劳的工作者，主要是工蜂外出采蜜。人 们常常看到，采集花粉后的蜜蜂两只后 足上携带着厚厚的花粉粒，有时候它们 身体和脑袋上也沾满了花粉，这些花粉 其实就是挂在蜜蜂身上约 300 万根绒毛 上，这些密密麻麻的绒毛保证了蜜蜂能 把花粉采集到手，而且能运送回家。研 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 15 究发现，一只工蜂一次外出觅食可以采 集相当于自身体重 30%的花粉，它们身 上的绒毛就相当于一只只微小的勤劳的 手。 在不停的采集过程中，蜜蜂还得 移除采集到的花粉，其作用有二，一是 移除的花粉可以落在其他花朵，从而完 成授粉，因此蜜蜂是作物的“媒人” 。准 确地说，是作物交配的推手和主宰者， 从而让作物“ 怀孕结子” ；其二是，移除 旧有的花粉，才会腾出手来采集新的花 粉，并且移除的花粉是一次收集的过程， 即把花粉收集到自己后腿上的花粉篮中。 蜜蜂是如何完成这些行为的呢？ 美国乔治亚理工学院的吉列尔莫阿曼 达研究团队用高速摄像机观察蜜蜂的采 集花粉的行为，发现蜜蜂是用足和口器 （嘴）擦拭身体来收集和移除花粉，可 以统称为梳理行为。其中最关键的是其 绒毛在不同身体部位分布的密度，让绒 毛产生了梳子般的功能，有效地完成收 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 16 集和移除花粉的任务。 蜜蜂身体、复眼与前足上的毛间 距是不同的，其身体和复眼上的毛与毛 之间的距离与蒲公英花粉颗粒的大小相 当，这个毛间距使得花粉颗粒容易黏附 在绒毛上。但蜜蜂前足跗节上的绒毛密 度很小，毛与毛之间的距离比复眼和身 体上的小 5 倍，这些极为致密的绒毛实 际上就形成了花粉刷，能够像梳子一样 把身体和复眼上的花粉颗粒