為解蜜蜂消失之謎,台大昆蟲系教授楊恩誠不只做出全球第一隻「刺青蜜蜂」,現更證實只要1ppb(微克/公升,十億分之一的濃度)的農藥益達胺,就對蜜蜂造成影響,「只是幼蟲時看不出來,但羽化後記憶力、學習力崩壞」,且殘留於蜜蜂食物與蜂巢中的益達胺還會禍延「蜂」孫。

黃腰身搭配嗡嗡聲,反覆穿梭在蜂巢和花叢中的蜜蜂,正忙不停地採摘花蜜和花粉,這樣生存、繁衍的模式,已維持一億多年。然而近年來卻因農藥的使用,讓蜜蜂在採蜜的日常中,增添許多變數。

有的蜜蜂嗅覺變得遲鈍、找不到可以利用的花叢,有的迷途忘返、客死異鄉,有的則是學習能力變差,無法順利完成採蜜工作,讓整個蜂巢逐漸土崩瓦解。

雖然各國的研究者將問題矛頭指向類尼古丁農藥(neonicotinoids),其中最有名的便是益達胺(imidacloprid)。然而台灣大學最新的研究更指出,即便幼蟲攝取的益達胺量未能致死,但其成長的蜜蜂學習、記憶能力已受影響。

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台大昆蟲系教授楊恩誠發現,益達胺會讓蜜蜂迷航,找不到回家的路(攝影/林慧貞)

1ppb的益達胺,就能危害蜜蜂下一代

台大學昆蟲系教授楊恩誠和研究生彭繹栴,於本月13日在國際頂尖期刊《Nature》的子期刊Scientific Reports上發表研究,證實「即使益達胺只有1ppb這麼少的劑量,都能影響蜜蜂的神經發育。」

楊恩誠解釋,蜜蜂幼蟲的腦部相對簡單,因此實驗是以餵食益達胺給幼蟲後,待幼蟲羽化成蟲再進行解剖,發現其腦部掌管記憶和學習能力的「蕈狀體(mushroom body)」出現異常。

「你看在蕈狀體旁邊,有很多螢光綠的地方,這裡就是『突觸』,」楊恩誠解釋,突觸是神經和神經連結的地方,用以傳遞從複眼、觸角接收到的訊號,這些訊息會再進入蕈狀體中運作,成為蜜蜂記憶的一部分。

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然而從解剖後的3D掃描圖影像中可看出,正常發育的蜜蜂和中益達胺毒的蜜蜂,突觸密度明顯不同。

也就是說,益達胺會影響蜜蜂腦中的突觸數量,因此即便有嗅覺、感知能力,但他們的學習力、記憶力已降低,且這種「變笨」的情形也無法透過後天努力彌補。

「在幼蟲身上進行藥劑處理,羽化後解剖觀察腦內神經元變化的研究,目前全世界還沒有人做。」楊恩誠說,所以除了攝食沾有益達胺的花粉、花蜜外,若工蜂將益達胺帶入蜂巢中,便能在蜂巢中殘留,進一步影響蜂群發展。

美將針對類尼古丁農藥進行評估

目前國際上僅歐美對益達胺採取較嚴格的管控態度,但美國環境保護局(EPA)在本月6日發表的「對蜜蜂有潛在危險的4種農藥初步評估」中,首度承認當益達胺超過25ppb時,便會對蜜蜂族群數量造成影響。

該報告也指出,去(2015)年EPA已禁止在作物開花期、蜜蜂授粉期使用類尼古丁農藥,並於年底前完成可尼丁(clothianidin)、賽速安(thiamethoxam)、達特南(dinotefuran)等類尼古丁農藥的初步風險評估。

楊恩誠說,這些農藥因化學結構和尼古丁相似,而被歸類為「類尼古丁農藥」,也是因為這樣的化學結構,會嚴重影響蜜蜂的神經傳導,導致蜜蜂「興奮而死」。

他解釋,動物接受到外界刺激時,會透過神經細胞將訊息傳遞回腦部,但神經細胞和另一個神經細胞要傳遞時,必須藉由釋放神經傳導物質讓傳遞的「通道」打開;正常情況下,傳遞完畢通道後便會關閉。

但當類尼古丁農藥進入蜜蜂體內時,因化學結構關係導致通道維持暢通狀態,讓神經細胞外的鈉離子持續進入,造成神經細胞不斷接受刺激、產生一直興奮的效果,最終導致死亡。

不過楊恩誠也說,「美國承認25ppb會有影響,但研究已經證明只要1ppb,就能對幼蟲有影響。」目前除行為、幼蟲外,益達胺對蜜蜂其他生理系統的影響都是後續研究重點。

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photo credit: Vuelos via photopin (license)

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