在世界各地,蜜蜂正大量死亡,部分原因是一種致命病毒感染。這種病毒可以殺死蜜蜂或削弱它們覓食后返回蜂巢的能力。一項新研究發現,一種廉價的、自然產生的化合物可以防止或逆轉這種病毒對蜜蜂的影響。相關成果9月28日發表于《交叉科學》。
研究人員表示,在感染前被喂食這種化合物的蜜蜂,在感染5天后存活的可能性要高9倍。通過實時監測蜂箱,他們還發現,喂食了化合物的蜜蜂在一天覓食結束后更有可能返回蜂箱。
蜜蜂畸翅病毒由一種叫做瓦螨的寄生蟲傳播,蜜蜂在整個生命周期中都可能被感染。嚴重感染的蜜蜂會在幾天內死亡,或者翅膀發育不良,進而削弱它們飛行和覓食能力。此前的研究表明,這種病毒會損害蜜蜂的學習和記憶,從而阻止它們在覓食后回到蜂巢。迷路蜜蜂很可能會死亡,最終蜂群也會因為缺乏食物而崩潰。
“對于蜜蜂來說,病原體絕對是一種壓力源。”論文第一作者、中國臺灣大學的唐正康(音譯)說,“通常,養蜂人出于食品安全的考慮不想使用殺蟲劑。所以,我們開始尋找一些化合物,以增加蜜蜂抗病毒的能力。”
該研究顯示,這種病毒抑制了神經信號傳遞相關基因的表達,以及與學習和記憶功能相關的其他幾個生物過程。而丁酸鈉(NaB)是一種存在于許多植物中的化合物,已知它能增加動物體內多種基因的表達,包括那些涉及免疫反應和學習的基因。
為了研究NaB對蜜蜂的影響,中國臺灣大學的吳岳龍(音譯)團隊在畸翅病毒感染蜜蜂之前,用含NaB的糖水喂養蜜蜂一周。結果顯示,超過90%的受感染蜜蜂在5天后仍然存活,而在沒有喂食NaB的受感染蜜蜂中,有90%在同一時期死亡。
“該發現表明,在接觸病毒之前給昆蟲喂食NaB可以抵消病原體的負面影響。”吳岳龍說,“我們之前還發現,NaB可以上調蜜蜂的一些免疫反應基因,進而抑制病毒復制,提高蜜蜂的生存機會。”
研究人員還在一個養蜂場進行了實驗。他們在幾個不同蜂箱的入口處放置了監視器,每個蜂箱都有成千上萬的蜜蜂在覓食。研究人員計算了一個月里,每天有多少蜜蜂離開和返回蜂箱。結果發現,平均而言,只有一半的受感染覓食蜜蜂能夠返回蜂箱。但是,在感染前喂食NaB糖水的蜜蜂中,超過80%的最終找到了回家的路,這一水平與未被感染的蜜蜂相當。
“這是一項非常有趣的研究,因為我們測試了從基因水平到實驗室行為,再到自然場景下,NaB對不同規模蜜蜂的影響。”吳岳龍說。接下來,他們想觀察蜜蜂對NaB補充劑的反應在不同季節是否不同,因為蜜蜂全年都在改變它們的行為。
“NaB很便宜。所以,如果能證明它的好處,這將是養蜂人保障蜜蜂生存的一個簡單和負擔得起的方法。”吳岳龍說。蜜蜂是具有重要經濟意義的水果和蔬菜的關鍵傳粉者,對維持生態系統平衡至關重要。