O presente protocolo explica um método para alimentar provisões contaminadas por pesticidas às larvas das abelhas solitárias, Osmia escavada. O procedimento examina a ecotoxicidade do pesticida para as larvas das abelhas solitárias.
As avaliações atuais de risco ecológico de pesticidas em polinizadores têm considerado principalmente apenas condições laboratoriais. Para as larvas de abelhas solitárias, a ingestão de provisões contaminadas com pesticidas pode aumentar a taxa de mortalidade das larvas, diminuir a taxa de coleta e a população de abelhas solitárias adultas no próximo ano do ponto de vista demográfico. Mas há estudos limitados sobre os efeitos dos pesticidas nas larvas das abelhas solitárias. Portanto, compreender como os pesticidas influenciam as larvas das abelhas solitárias deve ser considerado parte integrante da avaliação do risco ecológico dos pesticidas. Este estudo apresenta um método para expor as larvas de abelhas solitárias, Osmia excavata, a doses letais ou subletais de pesticidas, rastreamento do ganho de peso larval, duração do desenvolvimento, capacidade de eclosão e conversão de eficiência de consumo alimentar de alimentos ingeridos. Para demonstrar a eficácia deste método, as larvas de O. excavata foram alimentadas com provisões contendo doses letais agudas e subletais de clorpirifos. Em seguida, foram investigados os índices acima das larvas tratadas. Essa técnica ajuda a prever e mitigar o risco de pesticidas para polinizadores.
Os polinizadores desempenham um papel crítico nos serviços ecossistêmicos da agricultura global moderna. Enquanto abelhas (Apis mellifera; Hymenoptera: Apidae) têm sido tradicionalmente considerados como os polinizadores econômicos essenciais das culturas, pesquisas recentes sugerem que Osmia (Hymenoptera: Megachilidae) também é muito importante na melhoria da polinização para determinadas culturas, aumento do tamanho das frutas e número de sementes, e na redução da proporção de frutas assimétricas em pomares comerciais em diferentes partes do mundo1. A osmia excavata tem sido considerada uma espécie ideal para a polinização de maçãs, principalmente na Ásia, como no norte e noroeste da China e japão 2,3,4. Pode fornecer serviços de polinização para determinadas culturas com similar ou às vezes com maior eficiência. Nesse sentido, mostraram-se substituir ou trabalhar em sinergia com as abelhas 4,5,6.
As características biológicas de O. excavata são únicas em comparação com as abelhas sociais. Sua atividade univoltina, solitária e de aninhamento ocorre principalmente na primavera e início do verão. Os ninhos de O. excavata são geralmente encontrados em buracos pré-existentes, tipicamente em madeira morta, plantas ocas, tubos de palha e caule de bambu na condição natural3. A o. escavada adulta emerge de seu casulo para acasalar, coletar pólen e construir um ninho para colocar ovos, que começam a eclodir uma semana depois. Os óvulos fertilizados se desenvolvem em fêmeas, enquanto os óvulos não fertilizados se desenvolvem em machos3. As fêmeas são distribuídas na parte inferior do tubo de abelha, e as disposições correspondentes são mais significativas. Em contraste, os machos estavam nas proximidades da saída do tubo com provisões menores7, então os machos saem primeiro, e as fêmeas saem mais tarde. A fêmea mistura pólen com uma pequena quantidade de néctar em uma bolha úmida, a única fonte de alimento para cada larva na célula8.
Vários estudos têm relatado uma diminuição na população de insetos polinizadores 9,10. O uso extensivo de agrotóxicos tem sido identificado como um dos principais fatores para a redução da abundância e da diversidade de polinizadores e também pode colocar em risco os serviços de polinização11,12. Para reduzir e mitigar os efeitos adversos dos pesticidas, é necessário realizar uma avaliação do risco de pesticidas para polinizadores. Alguns países estabeleceram marcos regulatórios para garantir a segurança das abelhas dos pesticidas utilizados13,14. Estudos recentes mostraram que Osmia era mais suscetível a pesticidas do que as abelhas 1,15.
Curiosamente, a maioria das avaliações de risco foram focadas em abelhas adultas11,12; pouca pesquisa tem sido realizada em O. excavata, especialmente as larvas. Além disso, a mortalidade de Osmia diretamente causada por agrotóxicos é mais comumente considerada16. Ainda assim, as toxicidades crônicas como ganho de peso larval, duração do desenvolvimento, padrões de alimentação, capacidade de eclosão, comportamento adulto subsequente e fecundidade podem ter o mesmo dano que as toxicidades letais agudas e muitas vezes são ignoradas por causa da falta de um método experimental eficaz para as abelhas solitárias17.
Até agora, dois métodos são utilizados para avaliar os efeitos dos pesticidas nas larvas de abelhas solitárias: (1) foi aplicada uma quantidade adequada de pesticida no local localizado de provisões sem a remoção do ovo de abelhas solitárias 1,18,19,20; (2) substituição de provisões por misturas artificiais de pólen-néctar contendo uma quantidade específica de pesticida21. No entanto, existem algumas limitações para os dois métodos acima. O primeiro só pode medir a toxicidade aguda, mas não a toxicidade crônica porque as larvas ingeriram toda a dose em um curto período de tempo; este último levaria a uma alta taxa de mortalidade por causa da manipulação humana1. Aqui, o método de imersão foi descrito para estudar a ecotoxicidade dos pesticidas para o O. excavata sob condições de pesquisa altamente controladas, simulando o comportamento da alimentação larval em pesticidas residuais nas provisões no ambiente real. O método deste estudo resolve as desvantagens dos dois métodos acima e é adequado para medir os efeitos de uma substância perigosa na toxicidade aguda e crônica.
Para polinizadores adultos, existem dois métodos principais para medir a ecotoxicidade dos pesticidas. Um deles é o método de contato, no qual o pesticida é aplicado ao protórax dos insetos adultos; o outro é o método de toxicidade gástrica, no qual os polinizadores adultos são alimentados com água de mel contendo pesticida25,26. Nos últimos anos, verificou-se que o efeito de polinização e a taxa de eclosão de O. excavata são relativamente…
The authors have nothing to disclose.
Este estudo foi apoiado pelo National Key P&D Program of China (2017YFD0200400), Major Scientific and Technology Innovation Project (2017CXGC0214), Bee Industry Innovation Team of Shandong Province, Projeto de Inovação em Ciência e Tecnologia Agrícola da Academia de Ciências Agrícolas de Shandong (CXGC2019G01) e Projeto de Inovação em Ciência e Tecnologia Agrícola da Academia shandong de Ciências Agrícolas (CXGC2021B13).
Abamectin | Jinan Lvba Pesticide Co. Ltd | ||
Black-light lamps | Kanghua Medical Device Co., Ltd | ||
Centrifugal tube box with 100 Wells | Shanghai Rebus Network Technology Co., Ltd | ||
Centrifuge tube | Shanghai Rebus Network Technology Co., Ltd | 2 mL; Serve as bee tube | |
Electric soldering iron | Kunshan Kaipai Hardware Electromechanical Co., Ltd | ||
Electronic scale | Sartorius Scientific Instruments (Beijing) Co., Ltd | 3137510295 | |
Graduated cylinder | Anhui Weiss Experimental Equipment Co. Ltd | ||
Petri dishes (60 mm diameter) | Qingdao jindian biochemical equipment co., LTD | ||
Pollen provision | Yantai Bifeng Agricultural Science and Technology Co. Ltd | ||
Soft brush | Wengang Wenhai painting material factory | ||
Solitary bees | Yantai Bifeng Agricultural Science and Technology Co. Ltd |