蜜蜂在美国以惊人的速度死亡。美国的养蜂人在去年损失了超过55%的管理蜂群。这项新的研究支持了一种新的测试卫生行为的方法，这可以在未来培育出更多抗病的蜂群。
美国的养蜂人在去年损失了超过55%的管理蜂群——这是自2011年美国蜂箱检查员开始确定这些数据以来的最高损失率。来自佛蒙特大学科学家与国际合作伙伴的新研究支持了一种新的测试蜜蜂卫生行为的方法，这可以在未来促进培育出更多抗病的蜂群。
“养蜂人表示，他们失去蜜蜂的速度是不可持续的，”佛蒙特大学蜂蜜实验室主任、研究的第一作者萨曼莎·阿尔杰说。“在80年代，养蜂人每年损失的蜂群比例是10-12%……但现在的比例是30-50%。想象一下，这种情况如果发生在每年养牛或养猪的人身上会怎么样。”
阿尔杰解释说，尽管损失严重，但蜜蜂的数量仍相对稳定，因为养蜂人擅长繁殖新的蜜蜂。
但这需要耗费养蜂人大量的时间和资源，同时也存在对本土传粉者的风险。管理蜜蜂中的病原体可能会溢出到野生蜂群中。阿尔杰的实验室与养蜂人合作，繁育出强健、抗病的蜜蜂群体，供业余爱好者和专业养蜂人出售。帮助养蜂人识别卫生行为——识别不健康卵巢的能力——是这个过程的一部分。
“对于养蜂人来说，拥有能够更好地照顾自己疾病的蜜蜂，而不是使用化学治疗和干预去试图减少这些病原体的负担，显然是更理想的，这可能对蜜蜂产生负面影响，”她说。“现在的问题是，养蜂人如何识别一个真正卫生的蜂群？有各种测试可以执行，UBeeO就是一种新的测试方法。”
阿尔杰的团队最近研究了北卡罗来纳大学格林斯伯勒分校科学家开发的一种筛选工具，它通过模拟病死蜜蜂发出的信息素来测试蜂群的卫生行为。研究人员发现，UBeeO测试可以识别对多种能毁灭蜜蜂种群的害虫和病原体抵抗的蜂群，比如Vairimorpha（许多养蜂人称为鼻虫）和包含霉变酪乳的真菌感染。他们在《蜂科学前沿》上发表了他们的研究结果。
“UBeeO已被证明能够识别能够更好地抵抗瓦螨的蜂群，但尚未被用来观察其他害虫或病原体，”阿尔杰说。“我们发现这个新测定法可以用来识别对这些其他压力抵抗的蜂群。”
它是如何工作的
想象一个蜜蜂蜂群。盒子里的蜂箱内有带六边形孔的框架，蜂后在每个蜂室内产下一个卵。当卵孵化时，护卵工蜂会喂养正在发育的幼虫，最终用蜡封住这些蜂室，以保护它们成熟为成虫。当护卵工蜂发现正在发育的蜜蜂生病或死亡时，它们会打开蜂室并移除蛹，以保护蜂巢的其他部分。这被称为卫生行为，而信息素在这个过程中起着重要作用。
“其他人已经识别出死亡信息素，这些化合物与死亡有关，”北卡罗来纳大学格林斯伯勒分校的研究科学家、研究共同作者凯拉·瓦根纳说。“著名的生物学家E.O.威尔逊是最早这样做的人之一。他发现死蚂蚁会释放油酸。相同的情况也在蜜蜂中发现，而这可能是一个更强的信号——随着死卵在蜂室内分解而增强。不健康卵巢中释放的信号与死亡信息素不同，且很可能更微妙。”
以往的卫生测试基于测试蜜蜂识别死卵的能力。一种最常见的方法、冷冻卵巢测试，涉及在一段封闭的蜂室上倒入液氮，等待24小时后查看蜜蜂是否开始移除死去的卵巢。UBeeO测试则不同。
“不是用液氮来杀死正在发育的蛹或幼虫，而是使用一种合成信息素的混合物，模拟死去或生病卵巢释放的相同化学物质，”阿尔杰解释说。“因此，你测试的是蜜蜂识别生病卵巢的能力，而不是死去卵巢的能力，这意味这项测试对于蜜蜂所经历的情况，更具选择性和真实感。”
瓦根纳在她的博士学习期间共同开发了UBeeO，此前她识别出了与不健康卵巢气味相关的化学化合物。她共同创立了Optera（以蜜蜂的目名命名），将UBeeO带到现场的养蜂人中。它将在2024年公开发布。
“这是一项非常年轻的技术，”瓦根纳说。“我们已经在超过10个不同的国家进行了测试，现在至少有5个养殖项目，因此未来会有更多数据。”
研究的强度
这项研究集中在佛蒙特州、北卡罗来纳州和澳大利亚三个地理区域进行的UBeeO测试，旨在考察其识别对病原体和疾病抵抗的蜂群的有效性。UBeeO测试涉及用合成信息素喷洒一段封闭的蜂室，然后等待两个小时以查看护卵工蜂是否开始检查正在发育的蜜蜂是否有问题。被打扰蜂室的百分比作为UBeeO评分。研究人员发现，较高的UBeeO评分与较低的病害负担水平相关。这些发现还显示了对常见蜜蜂病原体的抗病阈值。
“我们发现，至少在这个澳大利亚的数据集上，蜂群只需在UBeeO测试上达到13%的反应就能对霉变酪乳表现出相当抵抗。相比之下，蜂群需要在UBeeO测试上达到55%或60%的反应才能对瓦螨产生抵抗，”瓦根纳解释说。“蜜蜂的反应性在很大程度上取决于特定疾病对卵巢的致病性或危害性。霉变酪乳杀死卵巢，因此蜜蜂在检测时不需要太敏感。”
瓦螨感染更为复杂。这些微小的寄生性螨虫约四十年前在美国被引入，是蜜蜂种群的病原体媒介。它们对蜂群构成严重威胁，并通过在封闭的蜂室内产卵并以发展的蛹为食进行繁殖。如果护卵工蜂未能发现问题，瓦螨将在年轻蜜蜂出现时释放到蜂巢中。这时卫生行为就变得至关重要，因为打开蜂室会扰乱螨虫的生命周期。
研究还表明，UBeeO测试可以识别对Vairimorpha（以前称为鼻虫）具有抵抗力的蜂群，这种疾病影响成虫而不影响正在发育的卵巢。这一发现促使了关于卫生行为如何保持这些Vairimorpha水平较低的新研究。
“在Vairimorpha的情况下，它们所做的有点像谜题，”阿尔杰说。“……可能还存在其他卫生蜂群执行的行为，超出了我们的了解。”
