马里兰大学昆虫学家的一项新研究表明,在受控的实验室环境中,蜜蜂个体的寿命比1970年代缩短了50%。当科学家们对当今寿命缩短的影响进行建模时,结果与美国养蜂人近几十年来看到的蜂群损失增加和蜂蜜产量减少的趋势相符。
蜂群周转率是养蜂业公认的一个因素,因为蜂群会自然老化和死亡。但在过去十年中,美国养蜂人报告的损失率很高,这意味着必须更换更多蜂群才能维持运营。为了理解其中的原因,研究人员将重点放在了环境压力源、疾病、寄生虫、农药暴露和营养上。
这是第一项显示蜜蜂寿命整体下降可能独立于环境压力因素的研究,暗示遗传学可能正在影响养蜂业的更广泛趋势。该研究于2022年11月14日发表在《科学报告》杂志上。
“我们将蜜蜂从蜂群生活中隔离出来,就在它们成年之前,所以任何缩短它们寿命的事情都会在那之前发生,”博士AnthonyNearman说。昆虫学系的学生和该研究的主要作者。“这引入了遗传成分的概念。如果这个假设是正确的,它也指出了一个可能的解决方案。如果我们能够分离出一些遗传因素,那么也许我们可以培育出寿命更长的蜜蜂。”
Nearman在与昆虫学副教授DennisvanEngelsdorp就实验室饲养成年蜜蜂的标准化方案进行研究时首次注意到寿命的下降。复制早期的研究,研究人员从蜜蜂蜂箱中收集蜂蛹,当时蜂蛹在它们饲养的蜡细胞中出现后24小时内。收集的蜜蜂在孵化器中完成生长,然后作为成虫被饲养在特殊的笼子里。
Nearman在评估用白开水补充笼养蜜蜂的糖水饮食以更好地模拟自然条件的效果时,他注意到,无论饮食如何,他的笼养蜜蜂的平均寿命是1970年代类似实验中笼养蜜蜂的一半.(今天是17.7天,而1970年代是34.3天。)这促使人们对过去50年发表的实验室研究进行更深入的回顾。
“当我绘制寿命随时间变化的曲线时,我意识到,哇,实际上存在这种巨大的时间效应,”尼尔曼说。“在实验室饲养蜜蜂的标准化协议直到2000年代才真正正式化,所以你会认为寿命会更长或不变,因为我们在这方面做得越来越好,对吧?相反,我们看到死亡率翻了一番速度。”
尽管实验室环境与蜂群有很大不同,但实验室饲养的蜜蜂的历史记录表明其寿命与蜂群相似,科学家们普遍认为,在一种环境中缩短寿命的孤立因素也会在另一种环境中缩短寿命。先前的研究还表明,在现实世界中,蜜蜂寿命较短与觅食时间较短和蜂蜜产量较低相对应。这是第一项将这些因素与蜂群更新率联系起来的研究。
当该团队模拟养蜂业寿命缩短50%的影响时,每年更换丢失的蜂群,由此产生的损失率约为33%。这与过去14年养蜂人报告的30%和40%的平均越冬和年度损失率非常相似。
Nearman和vanEngelsdorp指出,他们的实验室饲养的蜜蜂在幼虫阶段可能会经历某种低水平的病毒污染或农药暴露,当时它们在蜂巢中育雏,工蜂正在喂养它们。但是蜜蜂并没有表现出这些暴露的明显症状,并且已经在果蝇等其他昆虫中显示出长寿的遗传成分。
研究人员的下一步将是比较美国和其他国家蜜蜂寿命的趋势。如果他们发现寿命存在差异,他们可以分离和比较潜在的促成因素,例如遗传、杀虫剂的使用和当地蜜蜂种群中病毒的存在。