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2007年联合国粮农组织的数据,人们主要种植的107种农作物中有91种依赖于蜜蜂等昆虫授粉,占总数的85%。全球被子植物中约80%通过虫媒传粉,其中主要的传粉昆虫是蜜蜂。世界上约有四分之三的开花植物依赖于鸟类、蜜蜂或者其他授粉动物的授粉活动才能完成它们的再生产。由此可见,蜜蜂对我们是何等重要。
+ 蜜 蜂 危 机 +
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如此重要的小蜜蜂,处境却并不乐观(联合国的报告、国际自然保护联盟(IUCN)的报告、政府环境组织绿色和平的报告均证实了这一点),2015年世界自然保护联盟(IUCN)报告包含对欧洲蜜蜂物种的首次全面评估,指出将近10%的蜜蜂正面临灭绝,其中大约5%的蜜蜂可能濒临灭绝。
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2004年,加利福尼亚州发生了蜜蜂的大规模失踪事件。自那以后,美国养蜂人在冬季一直面临着巨大的蜜蜂损失,2017年美国的蜜蜂损失达到33%。
除美国35个州,蜜蜂消失又像瘟疫一样传到德国、瑞士、西班牙、葡萄牙、意大利和希腊……2016年蜂群平均消失的比例为12%。
蜜蜂群突然出现成群地消失,一个蜂巢内的蜂群就这样趋于凋零与衰落,整个蜜蜂的生态就这样走向无序与崩溃。科学家们于是把这种现象称为“蜂群崩溃综合症”(Colony Collapse Disorder,简称CCD)。研究推测这种病症是由多重原因引起的,其主要原因包括:
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一、寄生虫,如瓦螨Varroa destructor、蚤蝇Apocephalus borealis等的影响。瓦螨会寄生蜜蜂幼虫、蛹、成虫等各发育阶段,食用蜜蜂的脂肪体,同时在蜂群中传播致命的残翅病毒,残翅病毒将威胁全球蜜蜂种群。蜜蜂即使携带了病毒也能正常生存,但是被瓦螨寄生以后,病毒会变得致命。
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二、各类病毒、真菌引起的蜜蜂传染病(昆虫虹彩病毒、以色列急性麻痹病毒、蜜蜂微孢子虫等)。由于蜜蜂高度集中地居住在蜂巢里,传染病对蜜蜂杀伤力非常大。
三、农药、杀虫剂的滥用。新烟碱类农药的使用降低蜜蜂的免疫系统,使得病毒入侵;同时,破坏了蜜蜂的神经系统,使它们找不到回家的路。
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2019年,巴西政府批准使用了新型农药,在之后的短短四个月内巴西就有超过5亿只蜜蜂死亡,养蜂人协会和农业当局怀疑,这是由于在开花作物上广泛使用了两类农药——氟虫腈和新烟碱类造成的。
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2019年4月26日在德国波恩举行的德国化学和制药集团拜耳公司年度股东大会之前,一名蜂农手持死蜂抗议
此外,还有生境和蜜粉源植物的影响,自二十世纪八十年代以来,薄荷、豆类和多年草本植物等主要野生花类数量减少了70%,而这类植物给蜜蜂提供了赖以生存的食物。
+ 消 失 的 东 方 蜜 蜂 +
图源:wikipedia
东方蜜蜂
与西方蜜蜂相比,我国的国产小蜜蜂却面临着更大的危机!
分布于我国境内的东方蜜蜂Apis cerana种群俗称中华蜜蜂,简称中蜂,属于膜翅目蜜蜂总科蜜蜂属,它们体型较小,头胸部黑色,腹部黄黑色,全身披黄褐色绒毛。1千万年来东方蜜蜂在中国的大地上繁衍生息,是我国各种被子植物的主要传粉昆虫。然后从1896年西方蜜蜂Apis mellifera被引入后,情况发生了改变。
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左:西方蜜蜂 右:东方蜜蜂
西方蜜蜂体型较大、竞争能力更强、产量更高,引入之后造成我国野外分布的东方蜜蜂急剧减少。
图源:杨冠煌 制作
百年间,我国东方蜜蜂蜂群数量减少80%以上、分布区缩小75%以上,现存东方蜜蜂种群多数呈零星分散状态,只在西藏、云南、四川西部和一部分南方省份的偏僻地方,还保存着野生种群。是什么导致东方蜜蜂大量消亡,主要原因包括西方蜜蜂(意大利蜂、欧洲黑蜂、高加索蜂)的引进和蜜粉源植物栖息地的破坏。
图源:link.springer.com狭路相逢的东方蜜蜂(左)和西方蜜蜂(右)
外界蜜源缺乏时,西方蜜蜂为了食物而潜入东方蜜蜂种群内,然后掠夺巢内的存蜜。西方蜜蜂的蜂王交尾信息素, 有三种主要组分与东方蜜蜂相同,当东方蜜蜂处女蜂王在空中交尾婚飞时,会受到外来蜂种的雄蜂干扰,致使交尾的成功率大幅度下降。西方蜜蜂还为蜂群带来了传染性的疾病(比如,囊状幼虫病等),不仅影响自身的种群数量,还传染给东方蜜蜂蜂群。由于东方蜜蜂首次被传染没有抵抗力,造成了100多万群的大量死亡。
除此以外,产量更高的西方蜜蜂对蜂农有着更强的吸引力。
图源:Flickr
既然如此,那么让西方蜜蜂取代东方蜜蜂为植物传粉不就可以了吗?但事情并没有那么简单。
东方蜜蜂是我国山地地区的主要原生传粉昆虫之一,在生态系统中地位不可替代。我国许多被子植物花管的长度与东方蜜蜂的吻长相近;茶科、五加科、紫苏科等许多植物都在秋季或者早春开花,与东方蜜蜂较低的出巢温度吻合。若是东方蜜蜂被西方蜜蜂取代,就会降低当地植物授粉总量,并逐渐减少一些植物的种群数量而最终灭绝,结果导致山林中植物多样性减少。
图源:周欣 摄影
东方蜜蜂
西方蜜蜂在非人工饲养区域的生存能力并不强,对胡蜂、寄生螨等天敌的抵御能力也不及东方蜜蜂。有研究结果说明,蜜蜂和胡蜂都是社会性昆虫,在遭遇危险时,它们通常都会释放报警信息素。东方蜜蜂与同域分布的胡蜂长期协同进化,除了使用自己的报警信息素外,还能够识别胡蜂的报警信息素,并通过结团的方式防御胡蜂;而异域的西方蜜蜂就没有识别胡蜂的报警信息素的能力,不能对抗我国胡蜂的攻击,无法代替东方蜜蜂成为新领地的野生种群,发挥其生态作用。
可见我们的国产小蜜蜂非常重要且不可取代。
图源:百度
2006年,东方蜜蜂(即我们俗称中蜂)被列入农业部国家级畜禽遗传资源保护品种,集中的地区已设立了国家级中蜂保护区,包括国家级中蜂(长白山中蜂)保护区、(华中中蜂)保护区、(华南型)保护区、(北方型)保护区。在民间,山水自然保护中心鼓励大熊猫保护区的农户养殖中蜂,保护蜜粉源植物,生产“熊猫蜂蜜”。
图源:www.kfbg.org
+ 核 酸 检 测 蜜 蜂 食 谱 +
图源:dp.pconline.com.cn
除了建立保护区,科学家们也致力于为中蜂提供有力保护。
我们知道蜂蜜来自植物分泌的花蜜,而花粉则是由蜜蜂后足的特殊构造——花粉筐收集。一年中的不同时期,开花植物的物种和数量都是在不断变化的,那么蜜蜂的食谱也随之变化,这直接决定了它们的生存状态。分析蜜蜂的食谱,有助于我们保护蜜蜂,同时也能保护生态系统中由蜜蜂传粉的各类植物,具有重要的经济和生态价值。
分析蜜蜂食谱的传统的方法之一是在野外观察开花植物,记录前来访问这些花朵的蜜蜂的种类和访问次数。
另一种方法则是借助电子显微镜分析蜜蜂身上携带的花粉形态,鉴定它们来自哪些植物,但就算是经验丰富的孢粉学家,很多时候也只能把花粉鉴定到科或者属,无法精确到物种水平。
显然,这两种方法成本太高且效率太低,无法做到大量、快速、准确地了解蜜蜂的食谱。
图源:Rob Kesseler中国农业大学的周欣教授课题组通过最新的基因检测方法,成功解析了中蜂在原生生境的食物组成。
这种方法只需要一只蜜蜂花粉筐里的花粉,并用花粉质体中的DNA序列可以鉴定出其中所有的植物物种,不仅灵敏度高(可鉴定到仅占总花粉0.2%的物种),还大大提升了检测效率和准确度,而且随着DNA测序成本越来越低,质体基因组数据库的日益扩增,这种方法在了解蜜蜂的食谱、保护蜜蜂方面有非常好的应用前景,并且能够为当地的中蜂及生态环境的可持续保护提供重要基础数据。
图源:foglets.com蜜蜂花粉组成复杂,其中的质体可以用于分子物种鉴定
无疑面对蜜蜂危机,拯救蜜蜂可不仅是科学家的任务,也应该是我们大家共同的责任。
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三维动画角色——网红蜜蜂B.
致谢
感谢中国农业大学周欣教授提供资料并审阅,同时感谢深圳市质兰公益基金会资助中国农业大学开展的“中蜂在原生生境的食性组成的调研及可持续保护”项目,该项目通过最新的“基因组扫描”的手段,解析中蜂在原生生境的食物组成,为当地的中蜂及生态环境的可持续保护提供重要基础数据。
参考资料:
杨冠煌 保护和发展中华蜜蜂维护生态平衡
https://www.worldbeeday.org/en/
https://www.un.org/en/observances/bee-day
http://www.fao.org/world-bee-day/stories-on-bees/en/
https://www.commondreams.org/news/2019/08/20/bolsonaro-greenlights-new-pesticides-even-advocates-mourn-half-billion-dead-bees
图片来源:Google 来源见水印
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作者:罗诗琦
本期小编:空凤小仙
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《植物保护学报》
来源:人呆手户