การรวมกันของสารกำจัดศัตรูพืชทำให้อายุสั้นและปรับเปลี่ยนพฤติกรรมของผึ้ง

ผลการศึกษาพบว่า ยาฆ่าแมลงและสารฆ่าเชื้อราช่วยลดอายุขัยของผึ้งได้ถึง 50% และปรับเปลี่ยนพฤติกรรมของคนงาน ซึ่งอาจทำให้รังผึ้งเสียหายได้

ผึ้งและยาฆ่าแมลง

ภาพ: Massimiliano Latella บน Unsplash

การศึกษาใหม่โดยนักชีววิทยาชาวบราซิลชี้ให้เห็นว่าผลกระทบของยาฆ่าแมลงต่อผึ้งอาจยิ่งใหญ่กว่าที่คิด แม้จะใช้ในขนาดที่ถือว่าไม่เป็นอันตรายถึงชีวิต ยาฆ่าแมลงก็ทำให้อายุขัยของแมลงสั้นลงได้ถึง 50% นอกจากนี้ นักวิจัยตั้งข้อสังเกตว่าสารฆ่าเชื้อราที่ถือว่าไม่เป็นอันตรายต่อผึ้งได้เปลี่ยนแปลงพฤติกรรมของพนักงาน ทำให้พวกเขาเซื่องซึม ซึ่งเป็นข้อเท็จจริงที่อาจส่งผลต่อการทำงานของทั้งอาณานิคม

ผลการวิจัยได้รับการตีพิมพ์ในวารสาร รายงานทางวิทยาศาสตร์, จากกลุ่มธรรมชาติ งานนี้ได้รับการประสานงานโดย Elaine Cristina Mathias da Silva Zacarin ศาสตราจารย์แห่ง Federal University of São Carlos (UFSCar) วิทยาเขต Sorocaba นักวิจัยจากมหาวิทยาลัยแห่งรัฐเซาเปาโล (Unesp) และวิทยาลัยเกษตรกรรม Luiz de Queiroz (Esalq) ของมหาวิทยาลัยเซาเปาโล (USP) ก็เข้าร่วมด้วยเช่นกัน

FAPESP สนับสนุนการสอบสวนผ่านโครงการเฉพาะเรื่อง "ปฏิสัมพันธ์ระหว่างผึ้งกับการเกษตร: มุมมองเพื่อการใช้งานที่ยั่งยืน" ซึ่งประสานงานโดยศาสตราจารย์ Osmar Malaspina จาก Unesp ในเมืองริโอคลาโร นอกจากนี้ยังมีเงินทุนจากการประสานงานเพื่อการพัฒนาบุคลากรระดับอุดมศึกษา (Capes) และสหกรณ์คนเลี้ยงผึ้งแห่ง Sorocaba และภูมิภาค (Coapis)

เป็นที่ทราบกันดีอยู่แล้วว่าผึ้งหลายสายพันธุ์กำลังหายไปทั่วโลก ในยุโรปและสหรัฐอเมริกา ปรากฏการณ์นี้เกิดขึ้นตั้งแต่ปี 2543 ในบราซิล อย่างน้อยก็ตั้งแต่ปี 2548

ในรีโอกรันเดดูซูล ระหว่างเดือนธันวาคม 2018 ถึงมกราคม 2019 มีการบันทึกการสูญเสียลมพิษประมาณ 5 พันตัว ซึ่งเทียบเท่ากับผึ้ง 400 ล้านตัว

และไม่ใช่แค่บุคคลของเผ่าพันธุ์ที่หายไป Apis mellifera ผึ้งจากยุโรปและรับผิดชอบการผลิตน้ำผึ้งเชิงพาณิชย์เป็นหลัก ในป่าของบราซิล มีสัตว์ป่าหลายร้อยชนิดที่อาจได้รับผลกระทบ ผลกระทบทางเศรษฐกิจที่คาดการณ์ไว้นั้นมหาศาล เนื่องจากการเกษตรส่วนใหญ่ต้องอาศัยการผสมเกสรของแมลงเหล่านี้ เป็นกรณีนี้ ตัวอย่างเช่น กับผลไม้ที่กินได้ทั้งหมด

สาเหตุของการหายตัวไปของมวลอย่างกะทันหันเป็นที่ทราบกันดีอยู่แล้ว: การใช้สารกำจัดศัตรูพืชที่ไม่เหมาะสมและไม่เลือกปฏิบัติ สารประกอบทางเคมี เช่น ยาฆ่าแมลง สารฆ่าเชื้อรา สารกำจัดวัชพืช และสารกำจัดศัตรูพืชที่ปนเปื้อนผึ้งที่ออกจากอาณานิคมเพื่อค้นหาละอองเรณูและจบลงที่รังทั้งหมด เมื่อเข้าไปในอาณานิคม สารประกอบเหล่านี้จะถูกกินเข้าไปโดยตัวอ่อน ทำให้อายุขัยและการทำงานของอาณานิคมโดยรวมลดลง

"ในบราซิล การปลูกพืชเชิงเดี่ยวของถั่วเหลือง ข้าวโพด และอ้อยขึ้นอยู่กับการใช้ยาฆ่าแมลงอย่างเข้มข้น การปนเปื้อนของอาณานิคมของผึ้งเกิดขึ้นเมื่อตัวอย่างเช่น เกษตรกรไม่คำนึงถึงความปลอดภัยขั้นต่ำ (แนะนำให้ใช้ 250 เมตร) ในการใช้ยาฆ่าแมลงระหว่างพืชผล และพื้นที่ป่าที่ติดกับพวกเขา มีคนที่ใช้สารเคมีกับพื้นที่ป่า” มาลาสปินากล่าว

“ในยุโรปและสหรัฐอเมริกา ฝูงผึ้งตายไปทีละน้อย ตั้งแต่การยืนยันครั้งแรกของการตายของผึ้งตัวแรกไปจนถึงการตายของอาณานิคม อาจใช้เวลาหนึ่งเดือนหรือห้าเดือน ในบราซิลมันไม่เป็นเช่นนั้น ที่นี่ลมพิษหายไปในเวลาเพียง 24 หรือ 48 ชั่วโมง ไม่มีโรคใดที่สามารถฆ่าทั้งรังได้ภายใน 24 ชั่วโมง ยาฆ่าแมลงเท่านั้นที่สามารถทำให้เกิดสิ่งนี้ได้” เขากล่าว

Malaspina เน้นย้ำว่ามีส่วนผสมออกฤทธิ์มากกว่า 600 ชนิดในยาฆ่าแมลง สารฆ่าเชื้อรา สารกำจัดวัชพืช และสารกำจัดศัตรูพืชที่ใช้ในบราซิล

“เป็นไปไม่ได้ที่จะทดสอบการกระทำของแต่ละคนในห้องปฏิบัติการ ไม่มีเงินสำหรับสิ่งนั้น” เขากล่าว

ในโครงการ Colmeia Viva ระหว่างปี 2014 ถึง 2017 มีการศึกษาเพื่อระบุสารออกฤทธิ์ 44 ชนิดที่ใช้มากที่สุดในการเกษตรในเซาเปาโล ซึ่งอาจเกี่ยวข้องกับการตายของผึ้ง ตรวจพบส่วนผสมแปดชนิดด้วยการกระทำที่พิสูจน์แล้วว่าเป็นอันตรายถึงชีวิตสำหรับเลี้ยงผึ้ง

ทีมงานโครงการได้รวบรวมเนื้อหาในเขตเทศบาล 78 แห่งในเซาเปาโล การทำงานร่วมกับคนเลี้ยงผึ้ง เกษตรกร และอุตสาหกรรมยาฆ่าแมลง นักวิจัยได้แนะนำการดำเนินการต่างๆ เพื่อปกป้องผู้เลี้ยงผึ้ง เช่น การสังเกตความปลอดภัยขั้นต่ำในการใช้ยาฆ่าแมลงและแนวทางปฏิบัติทางการเกษตรที่ดี

การใช้ยาฆ่าแมลงที่เกี่ยวข้อง

นักวิทยาศาสตร์กล่าวว่าผลประโยชน์ของโครงการ Viva Bee อาจเริ่มปรากฏขึ้น ในช่วงเวลาเดียวกันกับที่ฝูงผึ้ง 5,000 ตัวในเมืองริโอ กรันเดส ดู ซูลหายตัวไป ความสูญเสียในรัฐซานตากาตารีนาและปารานาก็ลดลง ในบรรดาผู้เลี้ยงผึ้งในเซาเปาโล ผลกระทบก็ยิ่งน้อยลงไปอีก

“แต่นี่ไม่ได้หมายความว่าผึ้งของเซาเปาโลจะปลอดภัยจากยาฆ่าแมลง ห่างไกลจากมัน เรากำลังเริ่มทดสอบว่าผึ้งมีผลข้างเคียงอย่างไรจากการใช้ยาฆ่าแมลงร่วมกับสารฆ่าเชื้อรา และเราได้ค้นพบแล้วว่า ชนิดของยาฆ่าเชื้อราซึ่งเมื่อทาตามลำพังในทุ่งนาจะไม่เป็นอันตรายต่อลมพิษเมื่อผสมกับยาฆ่าแมลงบางชนิดจะเป็นอันตราย มันไม่ได้ฆ่าผึ้งเหมือนยาฆ่าแมลง แต่เปลี่ยนพฤติกรรมของแมลงทำให้อาณานิคมเสียหาย” ซาการินกล่าว

สารออกฤทธิ์ที่ตรวจสอบ ได้แก่ โคลเทียนิดิน ยาฆ่าแมลงที่ใช้ในการควบคุมศัตรูพืชในฝ้าย ถั่ว ข้าวโพด และถั่วเหลือง และสารฆ่าเชื้อราไพราโคลสโตรบิน นำไปใช้กับใบของเมล็ดพืช ผลไม้ ผัก และพืชผักส่วนใหญ่

Zacarin กล่าวว่า "เราทำการทดสอบความเป็นพิษของสารกำจัดศัตรูพืชกับตัวอ่อนของผึ้งและที่ความเข้มข้นของสิ่งแวดล้อมที่เกี่ยวข้อง ซึ่งก็คือความเข้มข้นที่สมจริง เช่น ที่พบในเกสรดอกไม้

การสังเกตเป็นสิ่งสำคัญ สารกำจัดศัตรูพืชที่มีความเข้มข้นสูงจะทำลายลมพิษเกือบจะในทันที แต่สิ่งที่นักวิจัยกำลังศึกษาคือผลกระทบที่ละเอียดอ่อนและปานกลางถึงระยะยาวต่อลมพิษ Zacarin กล่าวว่า "สิ่งที่เราสนใจคือการค้นพบการกระทำตกค้างของสารกำจัดศัตรูพืชแม้ในระดับความเข้มข้นต่ำมากในแมลงเหล่านี้

พฤติกรรมเปลี่ยน

การทดสอบทั้งหมดดำเนินการในหลอดทดลอง โดยมีแมลงอยู่ภายในห้องปฏิบัติการเพื่อไม่ให้เกิดการปนเปื้อนในสิ่งแวดล้อม ภายใต้เงื่อนไขเหล่านี้ ตัวอ่อนของ Apis mellifera พวกเขาถูกแยกออกเป็นกลุ่มต่าง ๆ และเลี้ยงระหว่างวันที่สามถึงหกของชีวิตด้วยอาหารที่ประกอบด้วยน้ำตาลและนมผึ้ง สิ่งที่แตกต่างกันคือประเภทของส่วนผสมที่เป็นพิษที่มีอยู่ในอาหาร ซึ่งจะมีความเข้มข้นเป็นนาทีเสมอในช่วงนาโนกรัม (หนึ่งในพันล้านของกรัม)

อาหารของกลุ่มควบคุมไม่มีสารกำจัดศัตรูพืช ในกลุ่มที่ 2 อาหารที่ปนเปื้อนด้วยยาฆ่าแมลงโคลเทียนิดิน ในกลุ่มที่สาม การปนเปื้อนด้วยยาฆ่าเชื้อรา (pyraclostrobin) และในกลุ่มที่สี่ มีความสัมพันธ์ระหว่างยาฆ่าแมลงกับสารฆ่าเชื้อรา

“หลังจากวันที่ 6 ของชีวิต ตัวอ่อนจะกลายเป็นดักแด้และถูกเปลี่ยนแปลงจากที่ที่พวกมันโผล่ออกมาเป็นวัยทำงาน ในภาคสนาม ผึ้งงานมีชีวิตอยู่โดยเฉลี่ย 45 วัน ในห้องทดลองที่จำกัด มันอาศัยอยู่น้อยลง แต่แมลงกินเข้าไป ในอาหารที่มีการปนเปื้อนจากโคลเทียนิดินยาฆ่าแมลงที่มีความเข้มข้นต่ำมากจะมีช่วงชีวิตที่สั้นลงอย่างมากถึง 50%” ซาคารินกล่าว

ในบรรดาตัวอ่อนที่เลี้ยงด้วยอาหารที่ปนเปื้อนด้วยยาฆ่าเชื้อรา pyraclostrobin เท่านั้น ไม่พบผลกระทบใด ๆ ต่ออายุการใช้งานของคนงาน

นักวิจัยกล่าวว่า "บนพื้นฐานของผลลัพธ์นี้เพียงอย่างเดียว เราสามารถจินตนาการได้ว่าสารฆ่าเชื้อราที่มีความเข้มข้นต่ำนั้นไม่เป็นอันตรายต่อผึ้ง แต่น่าเสียดาย ที่ไม่เป็นเช่นนั้น" นักวิจัยกล่าว

ไม่มีผึ้งตายในระยะดักแด้และดักแด้ อย่างไรก็ตาม พบว่าในวัยผู้ใหญ่ คนงานมีการเปลี่ยนแปลงพฤติกรรม พวกมันช้ากว่าแมลงกลุ่มควบคุม

“คนงานรุ่นเยาว์ทำการตรวจสอบทุกวันในรังซึ่งพาพวกเขาเดินทางในระยะทางหนึ่ง พวกเขาเคลื่อนไหวเป็นจำนวนมากภายในอาณานิคม เราตรวจสอบแล้วว่าในกรณีของผึ้งที่ปนเปื้อนด้วยยาฆ่าเชื้อราเพียงอย่างเดียวหรือเกี่ยวข้องกับยาฆ่าแมลง ระยะทางที่เดินทางและความเร็วก็น้อยกว่ามาก” ซาคารินกล่าว

หากสิ่งเดียวกันนี้เกิดขึ้นในสภาพแวดล้อมที่มีคนงานจำนวนมากในรังผึ้ง การเปลี่ยนแปลงพฤติกรรมดังกล่าวจะส่งผลเสียต่อการทำงานของทั้งอาณานิคม นี่อาจเป็นสาเหตุหนึ่งที่ทำให้ผึ้งสูญพันธุ์

ยังไม่ทราบว่าสารฆ่าเชื้อราทำหน้าที่ประนีประนอมพฤติกรรมของผึ้งอย่างไร Zacarin กล่าวว่าสมมติฐานของเราคือ pyraclostrobin เมื่อรวมกับยาฆ่าแมลงจะลดการเผาผลาญพลังงานของผึ้ง การศึกษาใหม่ที่กำลังดำเนินอยู่อาจมาชี้แจงกลไกนี้

บทความ ผลปลายของการสัมผัสกับตัวอ่อนร่วมกับยาฆ่าแมลง clothianidin และ pyraclostrobin ของยาฆ่าเชื้อราใน Africanized Apis mellifera (ดอย: doi.org/10.1038/s41598-019-39383-z) โดย Rafaela Tadei, Caio EC Domingues, José Bruno Malaquias, Erasnilson Vieira Camilo, Osmar Malaspina และ Elaine CM Silva-Zacarin เผยแพร่ที่: www.nature .com/articles/s41598-019-39383-z