Empirische, metagenomischen und Computertechniken beleuchten die Mechanismen, durch welche Fungizide Kompromiss Bienengesundheit

Verwaltet und Wildbienenarten sind weit verbreitete Rückgänge, mit großen Auswirkungen auf die beiden natürlichen und landwirtschaftlichen Systemen¹erleben. Trotz konzertierte Anstrengungen, die Ursachen des Problems zu verstehen sind die Faktoren, die Honig Biene Rückgänge noch nicht gut verstanden,^2,3,4. Für bestimmte Arten von wild, native Bienen ist die Situation dringend^5,6geworden. Wenn Bienenvölker nicht aufrechterhalten werden können, wenn sie mit der industriellen Landwirtschaft schneiden, ihre Bevölkerungen werden weiter sinken und die Pflanzen erfordert Bestäuber (35 % der Weltproduktion⁷) ertragen werden verringert ernten.

Während viele mögliche Faktoren wie Schädlingsbekämpfungsmittelbelichtung Krankheit und Lebensraum Verlust^1,4,8,9,10 in Honig Biene Rückgang verwickelt, über die interaktive Wirkung von diesen Stressoren auf heimischen Bienen Gesundheit, innerhalb oder in der Nähe von landwirtschaftlichen Systemen ist relativ wenig bekannt. Viele aktuelle Forschungsbemühungen weiterhin Insektizide (z.B., Neonicotinoide^11,12), obwohl die letzten Forschung zeigt, dass Fungizide auch ein Rückgang der Biene Rolle können durch Beeinträchtigung der Gedächtnisbildung konzentrieren, olfaktorische Rezeption¹³, Nest Anerkennung¹⁴, Enzymaktivität und Stoffwechselfunktionen^15,16,17. Fungizide weiterhin weltweit, während der Blüte zu blühenden Pflanzen angewendet werden. Neuere Studien belegen, dass Bienen bringen häufig Fungizid Rückstände zurück in den Bienenstock¹⁸, in der Tat, einen Großteil der getesteten Nesselsucht enthaltenen Fungizid Rückstände^19,20Studien. Weiterarbeit hat ergeben, dass Fungizid Rückstände ist verbunden mit hohen Honig Biene Larven Mortalität^21,22,23 und das Vorhandensein von “begraben Pollen” innerhalb der Kolonien, die zwar ungiftig, ist frei von mikrobielle Aktivität und ernährungsphysiologisch kompromittierten²⁴. Trotz der Tatsache, dass Fungizide lange “Biene-Safe” gegolten haben, gibt es jetzt beweisen, dass die Exposition zu Fungizid allein in einer nativen Bumble Bee Spezies, Bombus Impatiens²⁵schwere Kolonie Verluste verursachen kann.

Um Kausalität zwischen Fungizid-Exposition und Kolonie zu etablieren Sterblichkeit, die Arbeitsweise dieser Chemikalien müssen bestimmt werden. Wie in den Böden²⁶, Sedimente²⁷und aquatischen Umwelt²⁸, belegt durch die Ausrichtung auf Pilze, Fungizide am ehesten verändern Pilz Fülle und Vielfalt im Rahmen der Pollen-Vorgaben damit Aufrufen einer großen Gemeinschaft zu verlagern, die Bakterien können stark begünstigen. Ohne Pilz Konkurrenten oder Antagonisten können bestimmte pathogenen Bakterien relativ ungeprüft, erleichtern das Verderben von Pollen-Bestimmungen vermehren. Frühere Forschung hat gezeigt, dass Mikroorganismen, insbesondere Hefen und filamentöse Pilze dienen als Nahrungsergänzung Symbionten für Bienen^29,30,31, Schutz gegen Parasiten und Krankheitserreger^{32 ,33}, und Langzeitarchivierung von Pollen Läden bieten. Fungizide, können deshalb, unreife Bienen indirekt Schaden, durch Unterbrechung der mikrobiellen Gemeinschaft, die benötigt wird, um diese Leistungen zu erbringen und/oder durch eine Erhöhung der Anfälligkeit für opportunistische Krankheitserreger und Parasiten¹². Mit zunehmender Anforderungen an die Herstellung von Lebensmitteln, sind Kulturen weltweit jedes Jahr mit Fungiziden während der Blüte, unterstreicht die Notwendigkeit zu verstehen, das Ausmaß der Fungizid-induzierte Effekte besprüht.

Bis dato, die primäre Wissenslücken in Bezug auf einheimische Biene mikrobielle Ökologie kann durch die folgenden Fragen dargestellt werden: , inwieweit ändert Fungizid die mikrobielle Gemeinschaft im Rahmen der Biene Blütenstaub-Vorgaben? Was sind die nachgelagerten Auswirkungen des Verzehrs von Pollen mit einer grundlegend veränderten mikrobiellen Gemeinschaft? Im Einklang mit dieser ökologisch germane Fragen, wurden Experimente mit den primären Zielen der Enthüllung 1 entwickelt), Fungizid Rückstände allein kann schwere Kolonie Rückgang verursachen, in einem heimischen Bienenarten; (2) der Grad, mikrobielle Gemeinschaften in Pollen-Bestimmungen sind durch Fungizide und 3 verändert) wie Bienengesundheit von einer stark veränderten mikrobiellen Gemeinschaft betroffen ist. Die experimentelle Ziele wurden definiert, um die oben genannten Fragen mit einer Kombination aus Labor und Feld-basierten Experimente. Mit State-of-the-Art metagenomische und Molekulare Techniken neben traditionellen Methoden der Bereich Beobachtung, diese Forschung zielt darauf ab, die möglichen Auswirkungen von Fungiziden auf die Bienengesundheit zusammenzusetzen.

Das erste Ziel der vorliegenden Studie soll zeigen, dass Fungizid Exposition allein dazu führen, erhebliche Völkerverluste unter einheimischen Bienenarten dass kann. Eine Studie mit Grossfeld Käfige wurde verwendet, um die Auswirkungen einer Fungizid auf das Koloniewachstum von Bombus Impatiens, eine allgegenwärtige, reichlich einheimische Biene in den USA (Abbildung 1, Abbildung 2, Abbildung 3) untersuchen. Es wurde vermutet, dass Fungizid behandelt Nesselsucht geringer Fitness und atypische Demografie im Vergleich zu nicht-exponierten Nesselsucht präsentieren würde. Dieses Experiment gewonnene Daten unterstützt diese Hypothese, zeigen, dass Fungizid Rückstände im Pollen die alleinige Ursache für tiefe Völkerverluste in einer nativen Bumble Bee Arten²⁵sein können. Das zweite Ziel dieser Studie ist, die Reaktion der Pollen Microbiome Fungizid Exposition zu untersuchen. Es wird vermutet, dass die Gemeinschaft Zusammensetzung der Mikroben im Rahmen der Pollen-Vorgaben ausgesetzt, Fungizide anders als die der unbehandelten Pollen werden. Während Pilz Fülle und Vielfalt deutlich zurückgehen voraussichtlich werden, werden Bakterien und/oder einer einzigen dominanten Pilzarten wahrscheinlich unkontrolliert in der Abwesenheit von anderen konkurrierenden Pilze wachsen. Durch eine Reihe von in-Vivo -Studien werden diese Verschiebungen in der Zusammensetzung der mikrobiellen Gemeinschaft mit Metagenomik analysiert werden.