Evaluatie van het effect van pesticiden op de larven van de solitaire bijen

Bestuivers spelen een cruciale rol in de ecosysteemdiensten van de moderne wereldwijde landbouw. Terwijl honingbijen (Apis mellifera; Hymenoptera: Apidae) worden traditioneel beschouwd als de essentiële economische bestuivers van gewassen, recent onderzoek suggereert dat Osmia (Hymenoptera: Megachilidae) ook erg belangrijk is bij het verbeteren van de bestuiving voor bepaalde gewassen, het vergroten van de vruchtgrootte en het aantal zaden, en het verminderen van het aandeel asymmetrisch fruit in commerciële boomgaarden in verschillende delen van de wereld¹. Osmia-opgraving wordt beschouwd als een ideale soort voor appelbestuiving, voornamelijk in Azië, zoals in Noord- en Noordwest-China en Japan ^2,3,4. Het kan bestuivingsdiensten voor bepaalde gewassen met vergelijkbare of soms met grotere efficiëntie bieden. In dit opzicht is aangetoond dat ze de honingbijen vervangen of in synergie werken ^4,5,6.

De biologische kenmerken van O. excavata zijn uniek in vergelijking met sociale bijen. De univoltine, solitaire en nestactiviteit vindt voornamelijk plaats in het voorjaar en de vroege zomer. De nesten van O. excavata worden meestal gevonden in reeds bestaande gaten, meestal in dood hout, holle planten, strobuizen en bamboestengel in de natuurlijke toestand³. De volwassen O. graaft uit zijn cocon om te paren, stuifmeel te verzamelen en een nest te bouwen om eieren te leggen, die een week later beginnen uit te komen. De bevruchte eieren ontwikkelen zich tot vrouwtjes, terwijl de onbevruchte eitjes zich ontwikkelen tot mannetjes³. Vrouwtjes worden verdeeld in de bodem van de bijenbuis en de bijbehorende voorzieningen zijn belangrijker. Mannetjes daarentegen waren in de buurt van de buisuitgang met kleine voorzieningen⁷, dus de mannetjes komen als eerste naar buiten en de vrouwtjes komen later naar buiten. Het vrouwtje mengt stuifmeel met een kleine hoeveelheid nectar tot een vochtige klodder, de enige voedselbron voor elke larve in de cel⁸.

Verschillende studies hebben een afname van de populatie bestuivende insecten gemeld ^9,10. Het uitgebreide gebruik van pesticiden is geïdentificeerd als een van de belangrijkste factoren voor het verminderen van de overvloed en diversiteit van bestuivers en kan ook bestuivingsdiensten in gevaar brengen^11,12. Om de schadelijke effecten van pesticiden te verminderen en te beperken, is het noodzakelijk een risicobeoordeling van bestrijdingsmiddelen voor bestuivers uit te voeren. Sommige landen hebben regelgevingskaders vastgesteld om de veiligheid van bijen tegen de gebruikte pesticiden te waarborgen^13,14. Recente studies hebben aangetoond dat Osmia gevoeliger was voor pesticiden dan honingbijen ^1,15.

Interessant is dat de meeste risicobeoordelingen gericht waren op volwassen honingbijen ^11,12; er is weinig onderzoek gedaan naar O. excavata, met name de larven. Bovendien wordt de mortaliteit van Osmia direct veroorzaakt door pesticiden meestal beschouwd als¹⁶. Toch kunnen de chronische toxiciteiten zoals larvale gewichtstoename, ontwikkelingsduur, voedingspatronen, eclosievermogen, daaropvolgend volwassen gedrag en vruchtbaarheid dezelfde schade hebben als de acute dodelijke toxiciteiten en worden ze vaak genegeerd vanwege een gebrek aan een effectieve experimentele methode voor de solitaire bijen¹⁷.

Tot nu toe worden twee methoden gebruikt om de effecten van pesticiden op de larven van solitaire bijen te evalueren: (1) een geschikte hoeveelheid pesticide werd toegepast op de gelokaliseerde plek van voorzieningen zonder het ei van solitaire bijen^{te verwijderen} 1,18,19,20; (2) vervanging van voorzieningen door kunstmatige mengsels van stuifmeel en nectar die een specifieke hoeveelheid bestrijdingsmiddel²¹ bevatten. Er zijn echter enkele beperkingen aan de bovenstaande twee methoden. De eerste kan alleen acute toxiciteit meten, maar geen chronische toxiciteit omdat de larven de volledige dosis in korte tijd hebben ingenomen; dit laatste zou leiden tot een hoog sterftecijfer vanwege menselijke manipulatie¹. Hier werd de onderdompelingsmethode beschreven om de ecotoxiciteit van pesticiden naar O. exvata te bestuderen onder zeer gecontroleerde onderzoeksomstandigheden door het gedrag van larven die zich voeden met resterende pesticiden in de voorzieningen in de echte omgeving te simuleren. De methode van deze studie lost de nadelen van de bovenstaande twee methoden op en is geschikt voor het meten van de effecten van een gevaarlijke stof op acute en chronische toxiciteit.