Undersøgelse viste, at insekticider og fungicider reducerer biernes levetid med op til 50% og ændrer arbejdstagernes adfærd, hvilket kan kompromittere bikuben
Billede: Massimiliano Latella på Unsplash
En ny undersøgelse foretaget af brasilianske biologer antyder, at effekten af pesticider på bier kan være større end forestilt sig. Selv når det anvendes i doser, der betragtes som ikke-dødelige, har et insekticid forkortet insektens levetid med op til 50%. Derudover observerede forskerne, at et fungicid stof, der betragtes som uskadeligt for bier, ændrede arbejdernes adfærd, hvilket gjorde dem sløve - en kendsgerning, der kan kompromittere hele koloniens funktion.
Resultaterne af forskningen blev offentliggjort i tidsskriftet Scientific Reports fra Nature-gruppen. Arbejdet blev koordineret af Elaine Cristina Mathias da Silva Zacarin, professor ved Federal University of São Carlos (UFSCar), Sorocaba campus. Forskere fra Universidade Estadual Paulista (Unesp) og Luiz de Queiroz Higher School of Agriculture (Esalq) fra University of São Paulo (USP) deltog også.
Fapesp støttede forskningen gennem det tematiske projekt "Bee-Agriculture interactions: perspectives for sustainable use", koordineret af professor Osmar Malaspina, fra Unesp i Rio Claro. Der var også finansiering fra Koordinering til forbedring af videregående uddannelsespersonale (Capes) og andelsselskabet for biavlere i Sorocaba og regionen (Coapis).
Det er et kendt faktum, at flere bierarter forsvinder over hele verden. I Europa og USA er fænomenet blevet observeret siden 2000. I Brasilien siden mindst 2005.
I Rio Grande do Sul blev der mellem december 2018 og januar 2019 registreret tabet af cirka 5.000 nældefeber - noget svarende til 400 millioner bier.
Og ikke kun er individer af arten Apis mellifera , en bi af europæisk oprindelse og hovedansvarlig for den kommercielle produktion af honning. I brasilianske skove er der hundredvis af vilde arter, der muligvis er berørt. Den forventede økonomiske indvirkning er enorm, da en stor del af landbruget afhænger af bestøvningen af disse insekter. Dette er for eksempel tilfældet med alle spiselige frugter.
Årsagen til den pludselige forsvinden i massevis er også allerede kendt: forkert og vilkårlig anvendelse af pesticider. Kemiske forbindelser som insekticider, fungicider, herbicider og acaricider forurener bierne, der forlader kolonien på jagt efter pollen og ender med at nå hele bikuben. En gang inde i kolonien indtages disse forbindelser af larverne, hvilket kompromitterer deres levetid og koloniens funktion som helhed.
"I Brasilien afhænger soja, majs og sukkerrør af den intensive brug af insekticider. Forurening af biernes kolonier opstår, når f.eks. Landmænd ikke respekterer en minimumssikkerhedsmargen (250 meter anbefales), når de anvender pesticider. mellem afgrøder og skovområder, der omgiver dem. Der er mennesker, der anvender kemikalier i skovkanten, ”sagde Malaspina.
”I Europa og USA dør biekolonier lidt efter lidt. Fra den første bekræftelse af de første biers død til koloniens død kan det tage en måned eller endda fem måneder. I Brasilien er det ikke sådan. Her forsvinder nældefeber på bare 24 eller 48 timer. Der er ingen sygdom, der kan dræbe en hel bikube om 24 timer. Kun insekticider kan forårsage dette, ”sagde han.
Malaspina påpeger, at der er mere end 600 typer aktive ingredienser i insekticider, fungicider, herbicider og acaricider, der anvendes i Brasilien.
”Det er umuligt at teste virkningen af hver af dem i laboratoriet. Der er ingen penge til det, ”sagde han.
I Colmeia Viva-projektet blev der mellem 2014 og 2017 udført en undersøgelse for at identificere blandt de 44 mest anvendte aktive ingredienser i São Paulo-landbruget, som kunne være relateret til biedødelighed. Otte ingredienser blev påvist med en dokumenteret dødelig virkning for apiaries.
Projektgruppen indsamlede materiale i 78 kommuner i São Paulo. I samarbejde med biavlere, landmænd og pesticidindustrien anbefalede forskerne en række tiltag for at beskytte bigårde, såsom at overholde minimale sikkerhedsmargener ved anvendelse af pesticider og god landbrugspraksis.
Tilhørende brug af pesticider
Ifølge forskerne kan de gavnlige virkninger af Colmeia Viva-projektet begynde at dukke op. I samme periode, hvor de 5.000 biekolonier forsvandt i Rio Grandes do Sul, var tabene mindre i delstaterne Santa Catarina og Paraná - blandt biavlere i São Paulo var virkningen endnu mindre.
"Men det betyder ikke, at São Paulo-bier er sikre mod pesticider. Langt fra det. Vi er begyndt at teste, hvad er virkningerne på honningbier af den tilknyttede anvendelse af insekticider med fungicider. Og vi har allerede opdaget, at en bestemt type fungicid, som, når det anvendes isoleret i marken, er uskadeligt for nældefeber, når det er forbundet med et bestemt insekticid, bliver det skadeligt. .
De undersøgte aktive ingredienser var clothianidin, et insekticid, der blev brugt til bekæmpelse af skadedyr i bomuld, bønner, majs og sojabønneafgrøder, og pyraclostrobin-fungicidet, der blev påført bladene på de fleste korn-, frugt-, grøntsags- og grøntsagsafgrøder.
"Vi gennemførte toksicitetstest for pesticider på bi-larver og ved relevante miljøkoncentrationer, det vil sige realistiske koncentrationer, såsom dem, der findes resterende i blomsterpollen," sagde Zacarin.
Observation er vigtig. Ethvert pesticid i høje koncentrationer decimerer nældefeber næsten øjeblikkeligt. Men hvad forskere studerer, er de subtile og mellemlang til langvarige virkninger på nældefeber. ”Det, der interesserer os, er at opdage pesticidernes tilbageværende virkning, selv i meget lave koncentrationer, på disse insekter,” sagde Zacarin.
Adfærdsændring
Testene blev alle udført in vitro med insekter begrænset i laboratorier for at undgå miljøforurening. Under disse betingelser blev Apis mellifera larver adskilt i forskellige grupper og fodret mellem den tredje og sjette livsdag med en diæt sammensat af sukker og kongelig gelé. Hvad der varierede var typen af giftig ingrediens, der findes i maden, altid i små koncentrationer, i nanogramområdet (milliardedele af et gram).
Kontrolgruppens diæt indeholdt ikke pesticider. I den anden gruppe blev kosten forurenet med insekticidet clothianidin. I den tredje gruppe var forureningen med fungicid (pyraclostrobin). Og i den fjerde gruppe var der en forbindelse mellem insekticidet og fungicidet.
"Efter den sjette livsdag bliver larverne pupper og går i metamorfose, hvorfra de opstår som voksne arbejdere. I marken lever en arbejderbi i gennemsnit 45 dage. I laboratoriet, begrænset, lever den mindre. Men insekter fodret med den diæt, der var forurenet med insekticidet clothianidin i meget lav koncentration, havde en drastisk kortere levetid, op til 50% ”, sagde Zacarin.
Blandt de larver, der fodres med den diæt, der kun er forurenet med fungicidet pyraclostrobin, var der ingen effekt på arbejdernes levetid.
"Baseret kun på dette resultat kunne vi forestille os, at fungicidet i lav koncentration er harmløst for bier. Desværre er det ikke tilfældet," sagde forskeren.
Ingen bi døde i larve- og puppefasen. Det blev imidlertid konstateret, at arbejderne i voksenalderen led ændringer i deres adfærd. De blev langsommere end insekterne i kontrolgruppen.
"Unge arbejdere udfører daglige inspektioner af bikuben, hvilket får dem til at rejse en vis afstand. De bevæger sig meget rundt i kolonien. Vi fandt ud af, at i tilfælde af bier, der er forurenet af både fungicid alene eller forbundet med insekticidet, var den tilbagelagte afstand og hastigheden var meget mindre, ”sagde Zacarin.
Hvis det samme sker i miljøet med en betydelig del af arbejderne i en bikube, ville en sådan ændring i adfærd ende med at skade hele koloniens funktion. Dette kan være en af grundene til massernes udryddelse af bier.
Det vides endnu ikke, hvordan fungicidet virker for at kompromittere biernes opførsel. "Vores hypotese er, at pyraclostrobin, når det er forbundet med et insekticid, ville mindske biernes energimetabolisme. Nye igangværende undersøgelser kan belyse denne mekanisme," sagde Zacarin.
Artiklen Sen effekt af larve-co-eksponering for insekticidet clothianidin og fungicid pyraclostrobin i afrikaniseret Apis mellifera (doi: doi.org/10.1038/s41598-019-39383-z) af Rafaela Tadei, Caio EC Domingues, José Bruno Malaquias, Erasnilson Vieira Camilo, Osmar Malaspina og Elaine CM Silva-Zacarin, offentliggøres på: www.nature.com/articles/s41598-019-39383-z.
