蜜蜂為何失蹤?臺大團隊成果發表 殘留農藥導致學習能力消失

每年三到五月為蜜蜂採蜜全盛期,全臺灣蜂產品年產值高達23億,蜜蜂授粉對農作物生產之貢獻值更是高達達200億~300億臺幣。近幾年大群蜜蜂無故失去蹤影,國際間亦然。臺大團隊歷經兩名校長任期,不間斷進行跨領域追蹤研究。近期發現類尼古丁農藥殺蟲劑益達胺,極可能造成工蜂中毒後無能力飛回蜂巢,導致蜂群生態崩解危機。

4月14日上午10時00分,由楊泮池校長主持並帶領跨領域團隊包括昆蟲學系楊恩誠教授、生機系林達德教授、江昭皚教授、徐源泰教授部分成員於行政大樓第一會議室舉辦記者會公布相關研究成果。

楊校長指出,蜜蜂是維護農產品生長一個很重要的因素,蜜蜂不斷消失對未來整個農業產生巨大影響,消失的原因為何?一些以前不知道的原因即是今天召開成果發表會的主要目的;陳良基副校長表示,對整個生態而言,從整體農業觀察,包括人的食物鏈的系統,牽涉多個面向跨領域研究,我們知道當美國也發生蜜蜂大量不見以後,全球不同跨領域學者都想找出原因。

過去各國研究方向為「蜜蜂為什麼死掉」,結果發現其實並非重點,因為幼蜂還是可以正常成長。而臺大神經學專家,知道其實是學習能力受到破壞,所以造成整個生態系統崩解。雖然蜜蜂還是可以長大,只是牠出去不曉得跑到哪裡去,飛不回來了。這才是整個研究真正突破之處,希望能夠作為農業政策推動的參考,同時也代表臺大團隊在各個不同的學術研究領域非常努力,為社會盡一份責任與心力。

楊恩誠教授在記者會上表示,蜜蜂對人類的貢獻極大,牠為植物傳播花粉,繁衍延續生命,使人類得以享用豐富的蔬果。楊恩誠說,全球農作物有1/3仰賴蜜蜂授粉,臺灣也有四十多種農產品仰賴蜜蜂授粉,大幅節省人工授粉並增加結果率;各種蜜蜂產品如蜂蜜、蜂王漿、花粉、蜂膠更提供人類養生保健之需。

蜜蜂為高度社會化的昆蟲。一個完整的蜂群包括蜂后、雄蜂、工蜂等三類成員。蜂后為唯一能正常產卵的雌性蜂;雄蜂與蜂后交配,交配後立即死亡;工蜂為繁殖器官發育不完善的雌性蜂,依照其工作行為又分為外勤蜂與內勤蜂。整個蜂群的能量來源即仰賴數量龐大的外勤蜂白天辛勤地外出採集花蜜與花粉。

臺灣主要蜜源為3至4月的荔枝及龍眼花、1至2月的油菜花、5至10月的百花、以及10月至翌年2月的茶花,總計臺灣蜂蜜產值達23億。但近幾年卻不斷有臺灣蜂農反映蜂群消失或死亡等事件。楊恩誠指出,蜜蜂大量消失不僅造成農產品的損失,更嚴重的是將破壞生態的自然平衡,臺大研究團隊非常重視,一定要找出原因。

人類歷史上多次發生蜜蜂大量消失事件,原因各不相同。最早紀錄為1869年,人們只能猜測可能是因蜂蟹蟎,造成蜂群死亡,至今仍無法證實;1906年蜜蜂大量消失,只能確定並非單一因素造成;再一次的蜜蜂大量消失則是在1965年,原因至今仍然不明。

最近一波世界性的蜜蜂大量消失事件,則肇始於1994年法國南部向日葵田中,發現蜜蜂不明原因大量死亡;緊接著2006年美國各地也爆發蜜蜂神祕地大量消失,人類這才開始警覺到這個不尋常的現象。楊恩誠說,目前災情已遍及歐、亞、美洲各國,災情嚴重的國家蜂群每年以10~30%不等的比例快速減少,同樣引發臺大研究團隊的重視。

想要解答蜜蜂消失之謎,必須探討蜜蜂個體行為與追蹤蜂群的活動變化,並得結合不同領域學者進行跨領域研究,才能找到蜜蜂消失的原因。臺大因此組成跨領域研究團隊,除了楊恩誠從神經行為進行蜜蜂研究外,臺大生機系教授林達德則是利用雷射刺青技術,再結合影像辨識系統,以追蹤觀察蜜蜂活動情形;還有臺大電機系教授王暉則是利用雷達等先進追蹤技術,對蜜蜂行為進行深入探討;同時,臺大生機系教授江昭皚則再利用紅外線技術監控蜂群動態,從巢內到外、個體到族群,確切地掌握蜜蜂的行蹤,以探討消失的原因。

這項研究自2008年展開,一直持續進行,前後歷經李嗣涔、楊泮池兩任校長,直到最近終於有了突破性的發現。楊恩誠教授指出,人類生產經濟作物時難免使用農藥,蜜蜂因此發生中毒事件。近來已有證據顯示,蜂群崩解症候群(Colony collapse disorder)與農藥使用密切相關,為維繫授粉昆蟲之生存,因此歐盟早於去(2013)年就已禁止益達胺等新類尼古丁劑的使用,但臺灣並未禁止。

臺大研究團隊於是針對國際所疑慮的類尼古丁殺蟲劑益達胺(imidacloprid)研究發現,外勤蜂吸食50 ppb (ppb為十億分之一)的益達胺糖水溶液後,便立即喪失返蜂巢與餵食器間的能力;隨著藥劑濃度的增加,中毒的蜜蜂數量同時也增加,消失的蜜蜂個體數目亦逐漸增加。

另一方面,楊恩誠卻在幻蜂身上發現相反的現象,情形讓他非常驚訝。楊恩誠同樣餵食蜜蜂幼蟲益達胺,他發現蜜蜂幼蟲即使遭受高於成蟲的致死劑量,幼蜂的成長過程如封蓋率、化蛹率、羽化率等,都不會受到影響;然而蜜蜂幼蟲即使只遭受10ppb等低劑量的益達胺污染,在羽化成蜂後,卻會喪失學習記憶的能力。使得受益達胺污染的工蜂飛出後,無法記得飛回蜂巢。

此研究結果首次發現益達胺對蜜蜂幼蟲的影響甚鉅,也證實了益達胺在環境殘留值,即使數值降低到10ppb,雖不會造成蜜蜂死亡,卻會嚴重損害蜜蜂的神經系統,導致整個蜂群崩壞。楊恩誠推斷,此一因素極可能是蜜蜂大量消失的原因。

此一研究已引起國際上關注農藥非致死劑量對蜜蜂的影響。此一追蹤蜜蜂行為的跨領域技術開發實為全球首創,受到國際重視,臺大將因此展開進一步研究,以維繫蜜蜂生態平衡的機制與正常運作。