即使工蜂成功回到了蜂巢里,随着它带回来的农药残留,哪怕只有十亿分之一(1 ppb)的浓度,都可以让幼虫羽化后的大脑功能受损。
新烟碱类(neonicotinoids or neonics)是农药的一种,这类农药透过阻断中枢神经系统里的尼古丁-乙酰胆碱受器(nicotinic cholinergic receptor),使乙酰胆碱无法传递,导致昆虫瘫痪与死亡。被开发为农药的主要原因是,相较之下,它对昆虫的毒性远大于哺乳类动物(也就是比较不会对人类造成伤害)1。大约从1980~1990年代开始,由美国大型公司,例如著名的拜耳(Bayer)公司进行研发2。其中,最常见的成分如“益达胺(imidacloprid)”,除了农药使用外,目前也已被广泛使用在家用杀虫产品、与宠物防跳蚤用药等。
不过,这款农药开始被使用后,陆续有相关团体指出,新烟碱类农药很可能与近代出现的“蜜蜂群衰竭失调症(colony collapse disorder, CCD)”有关 ——一种工蜂离巢后因不明原因失踪、蜂巢内只剩下蜂后与幼虫,最后导致蜂群死亡的情形。
2003年,由拜耳公司制造的新烟碱类农药“可尼丁(clothianidin)”在美国被核准;2006年,美国开始发生蜜蜂群消失的情况;2008年,美国一非营利环保团体向联邦法院提告,要求政府公开有关的研究资料,认为政府早就知道这种杀虫剂对蜜蜂群的影响,却刻意隐瞒;该团体表示,德国早已禁止使用所有含有此成分的农药3。
隔了一道大西洋,欧盟也从2009年开始关心欧洲的蜜蜂议题4。2013年1月,欧盟食品安全管理局(European Food Safety Authority, EFSA)公布一项研究报告,指出三种新烟碱类农药对蜜蜂健康造成高度风险,包括益达胺、可尼丁、与赛速安(thiamethoxam)4。当时,虽然没有取得所有会员国的共识,欧盟委员会基于保护蜜蜂健康的立场,仍决定自2013年12月1日起,颁布暂时禁令,原则上不可将这三种农药用于对蜜蜂有吸引力的植物及谷类5。
2015年3月,一个美国的研究团队发现,从2003至2011年间,在美国使用“新烟碱类农药处理种子”的比例有大幅增加的趋势,截至2011年时,已有34-44%的黄豆、与79-100%的玉米种子是经农药处理过的6。然而,这种策略的实际效果并不明显,种子公司或农民选择采取这样的策略,其实更像是“求心安的”,而不是为了处理真正存在的虫害问题7。同年4月,美国农业部认为,这样的种子会使大量土壤含有新烟碱类农药,由于只要浓度10亿分之一(1 ppb)的可尼丁,就会对北美帝王蝶(monarch butterfly)的幼虫造成伤害,这很可能是帝王蝶近年来急速减少的原因之一7。
2016年1月,台湾的研究团队发现,当蜜蜂被喂食益达胺之后,即使是没有达到致死剂量(sublethal),也会对蜜蜂大脑功能造成影响8。喂食10-50ppb,会使15%的工蜂延长返回蜂巢的时间;喂食600ppb时,34%的工蜂已无法找到回巢的路线,甚至失去遇到糖水要伸出口器的觅食本能9。但其实只要1ppb浓度的益达胺,就足以使幼虫羽化后的大脑功能受损。因此,即使外出采蜜的工蜂没有因农药失踪或死亡,还是可能因将农药带回巢穴而对该蜂群的幼虫造成全面性的影响10。
2017年6月,一项欧洲跨国(匈牙利、德国、英国)的大型田野研究结果发现,接触新烟碱类农药(可尼丁、赛速安)会降低蜜蜂与野蜂繁衍的能力,是造成蜜蜂与野蜂减少的主因之一11,12。
2017年11月,一项意大利与美国合作的团队,针对新烟碱类农药(赛速安)对于蜜蜂趋光性(phototaxis)与移动能力(locomotion)的影响进行研究13。研究团队设计了一个垂直的实验空间、从上方给予光照。对蜜蜂而言,负责调控趋光性的胺类,同时也负责调控其他重要的行为与生理机能,例如蜜蜂趋光性、与对蔗糖的本能反应,两者是正向相关的;因此,蜜蜂的趋光性可以作为一个观察指标。研究结果指出,赛速安会伤害工蜂的移动能力,因此当工蜂离开蜂巢后、或在蜂巢外时,这很可能会改变蜂群原本的工作分配(飞行位置改变),进而影响整体蜂群的命运。
近年来,台湾的蜂农也感觉到蜜蜂状态大不如前,推测可能有几个原因,包括:气候异常影响花期(蜜蜂的食物来源)、蜂类的传染病、与农药中毒14,15。在欧盟考虑继续延长对新烟碱类农药禁令的同时,今年(2017)5月,台湾官方则是采取维护“杀害虫”的立场。
首先是在有蜂农质疑自己的蜜蜂大量死于“迷航”,疑似遭到益达胺的毒手时,相关单位对外表示没有在死蜂身上测到益达胺,并指出国际上目前没有任何蜜蜂死亡与此类农药关联性的证据16。稍后于同月18日,在专家会议中,决议要“效法欧盟”,将益达胺、可尼丁、赛速安三种农药在“荔枝与龙眼作物”上的使用暂时取消17(其实欧盟是针对所有对蜜蜂有吸引力的作物)。
蜜蜂在人类农业扮演了重要的自然授粉角色,但如同野生蜂、蝴蝶等各式各样在大自然里透过觅食过程帮助授粉的昆虫,都是生态系里不可或缺的重要环节。农药的发明,是为了保护农作物不致遭受虫害;但同时,也可能因此杀害了对农作物没有害处的益虫,甚至进一步对环境生态造成长远而难以回复的影响。农药与环境,始终是农业发展中一个古老的两难议题。寂静的春天,没有蜜蜂的明天,将会为我们带来何种冲击?
参考文献:
A common neonicotinoid pesticide, thiamethoxam, alters honey bee activity, motor functions, and movement to light
Country-specific effects of neonicotinoid pesticides on honey bees and wild bees
Sublethal Dosage of Imidacloprid Reduces the Microglomerular Density of Honey Bee Mushroom Bodies