《Science》:常見的雜草殺手,卻會傷害蜜蜂

草甘膦是世界上使用最廣泛的除草劑,長期以來被吹捧為對動物無害,現有研究表明草甘膦可能會對蜜蜂造成傷害。這種化學物質似乎破壞了蜜蜂消化系統中的微生物群落,使它們更容易受到感染。這一發現為世界部分蜜蜂以及其它群居的傳粉者(如大黃蜂)的驚人衰退提出了另一個潛在原因。

 

大黃蜂

“這是非常關鍵的,我很驚訝?!盕red Gould說,他是北卡羅來納州立大學的一名昆蟲學家,他沒有參與這項工作。這項研究挑戰了動物對草甘膦免疫的傳統觀念,因為草甘膦是針對植物和某些細菌特有的細胞機制。

 

除草劑草甘膦

 

草甘膦通過阻斷一種酶來殺死植物,這種酶可以產生幾種關鍵的氨基酸,這些氨基酸是蛋白質的基本組成部分。動物不會產生這種酶,但一些細菌會利用這種酶。

 

這引起了位于奧斯汀的德克薩斯大學進化生物學家Nancy Moran的興趣。她和她的同事們從一個蜂房里取了大約2000只蜜蜂,喂了一些糖漿,另一些糖漿中加入了草甘膦,其含量與它們在覓食時在環境中遇到的類似?;氐椒浞咳旌?,喂食草甘膦除草劑的蜜蜂的腸道中一種名為Snodgrassella alvi的細菌含量低于未接觸過這種細菌的蜜蜂。有些結果令人困惑;得到最多草甘膦的蜜蜂在3天后的微生物組比低劑量的蜜蜂看起來更正常。莫蘭說,目前還不清楚這是否因為更多的蜜蜂在高劑量的情況下死亡,而留下了更好地抵抗除草劑的蜜蜂。

 

注射草甘膦后的蜜蜂

給蜜蜂注射草甘膦,觀察它如何影響它們消化系統中的微生物,使用油漆標記來追蹤哪些蜜蜂攝入了這種化學物質

 

在進一步的測試中,食用草甘膦的蜜蜂體內的細菌含量要少五倍。在培養皿中,大多數S. alvi菌株在高劑量草甘膦后要么減慢要么停止生長。

 

蜜蜂體內微生物的變化似乎使其更容易受到致命感染。在對幾百只蜜蜂的測試中,只有12%的用草甘膦喂養的蜜蜂在Serratia marcescens感染后存活下來。Serratia marcescens是一種廣泛存在于蜂房和蜜蜂內臟中微量的細菌,可以通過入侵蜜蜂身體的其他部位而引起感染。

 

Moran說,不清楚為什么草甘膦破壞的微生物群會讓蜜蜂更容易感染。S. alvi形成了腸壁的一部分,并能形成一個保護屏障,還會分泌一種化學物質來攻擊入侵的細菌。

 

美國伊利諾伊大學蜜蜂遺傳學家Gene Robinson沒有參與這項研究,他說,這項研究結果今天在“?美國國家科學院院刊”上發表,為近年來目睹蜜蜂數量減少的潛在原因提供了一個新因素。近年來,美國商業養蜂人發現近三分之一的蜂巢在冬季衰竭,超過歷史最高值的兩倍。研究人員認為,殺蟲劑,病原體,寄生蟲和營養問題都起著作用。他說,新論文的一個主要優勢在于它指出了一種機制——腸道微生物的破壞——農藥如何影響蜜蜂。

 

該發現也提出了一個問題,即草甘膦是否正在影響包括人類在內的其他動物的微生物群。Moran說,人類腸道中微生物的作用與蜜蜂腸道有很多相似之處。需要更多的研究,人類的腸道內有不同的微生物,它們的細菌數量要大得多,而且可能比蜜蜂接觸的草甘膦劑量要低得多。

 

這項新研究肯定會使有爭議的除草劑成為更大的導火索。一些人還警告說,它可能會讓人生病。對于這種化學物質是否可能致癌,公共衛生機構給出了相互矛盾的評估。

 

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