與50年前相比現代蜜蜂的壽命縮短了50% 可能是遺傳因素導致
近幾十年來蜂群的損失和蜂蜜產量的降低可以用實驗室飼養的蜜蜂的壽命下降來解釋。根據馬里蘭大學昆蟲學家的一項新研究,在受控的實驗室環境中飼養的單只蜜蜂的壽命比20世紀70年代要短50%。當科學家們對當今較短壽命的影響進行建模時,其結果與近幾十年來美國養蜂人看到的蜂蜜產量減少和蜂群損失增加的趨勢相一致。
蜂群自然老化和死亡,使蜂群周轉成為養蜂業中公認的因素。然而,美國養蜂人在過去十年中報告了高損失率,這意味著不得不更換更多的蜂群以保持運營的可行性。為了了解原因,研究人員把重點放在殺蟲劑暴露、環境壓力因素、寄生蟲、疾病和營養上。
這是第一個提示蜜蜂壽命全面下降的研究,可能與環境壓力因素無關,暗示遺傳學可能影響養蜂業的更廣泛趨勢。該研究將於今天(2022年11月14日)發表在《科學報告》雜誌上。
儘管在實驗室中飼養蜜蜂的標準有所提高,但UMD的研究顯示,籠養蜜蜂的壽命比50年前要短,這表明除了環境條件外,還有其他因素可能導致商業養蜂人的蜜蜂群損失率上升。Credit: Anthony Nearman / UMD
“我們把蜜蜂從蜂群生活中隔離出來,就在它們作為成年蜜蜂出現之前,所以不管是什麼減少了它們的壽命,都是在這之前發生的,”昆蟲學系的博士生、該研究的主要作者Anthony Nearman說。”這引入了一個遺傳成分的想法。如果這個假說是正確的,它也指出了一個可能的解決方案。如果我們能分離出一些遺傳因素,那麼也許我們可以選擇長壽的蜜蜂進行繁殖。”
Nearman在與昆蟲學副教授Dennis van Engelsdorp就實驗室飼養成年蜜蜂的標準化協議進行研究時,首次注意到它們壽命的下降。重複早期的研究,研究人員從蜜蜂蜂巢中收集蜜蜂蛹,當時蜜蜂蛹剛從它們被飼養的蠟室中出來24小時內。採集的蜜蜂在孵化器中完成了生長,然後作為成蟲被飼養在特殊的籠子裡。
Nearman評估用水補充籠中蜜蜂的糖水食物以更好地模仿自然條件的效果,當時他注意到,無論飲食如何,他的籠中蜜蜂的中位壽命是1970年代類似實驗中籠中蜜蜂壽命的一半。(今天是17.7天,而1970年代是34.3天。) 這促使他對過去50年發表的實驗室研究進行了更深入的回顧。
“當我繪製出隨時間變化的壽命時,我意識到,哇,實際上有這種巨大的時間效應在進行,”Nearman說。”在實驗室中飼養蜜蜂的標準化策略直到2000年代才真正正式確定,所以你會認為壽命會更長或不變,因為我們在這方面越來越好,對嗎?相反,我們看到死亡率增加了一倍。”
雖然實驗室環境與蜂群有很大的不同,但實驗室飼養的蜜蜂的歷史記錄表明,其壽命與蜂群蜜蜂相似,而且科學家一般認為,在一個環境中減少壽命的孤立因素在另一個環境中也會減少。以前的研究也表明,在現實世界中,較短的蜜蜂壽命對應於較少的覓食時間和較低的蜂蜜產量。這是第一個將這些因素與蜂群周轉率聯繫起來的研究。
當研究小組對壽命減少50%對養蜂業的影響進行建模時,每年損失的蜂群都會被替換,結果損失率約為33%。這與養蜂人在過去14年中報告的30%和40%的平均越冬和年度損失率非常相似。
Nearman和vanEngelsdorp指出,他們在實驗室飼養的蜜蜂可能在幼蟲階段經歷了某種低水平的病毒污染或殺蟲劑暴露,當時它們正在蜂巢中育雛,工蜂正在餵養牠們。但是這些蜜蜂並沒有表現出這些接觸的明顯症狀,而且在其他昆蟲(如果蠅)中已經顯示出長壽的遺傳因素。
研究人員的下一步將是比較整個美國和其他國家的蜜蜂壽命的趨勢。如果他們發現壽命的差異,他們可以分離和比較潛在的促成因素,如遺傳學、殺蟲劑的使用,以及當地蜜蜂種群中的病毒存在。