去年一月,加州的养蜂人担心他们没有足够的蜜蜂来为杏树授粉,这是他们一年中最大的赚钱机会。加州的养蜂人兼美国养蜂联合会前主席吉恩·布兰迪表示,冬季损失“和我想象的一样糟糕,甚至更糟”。
事实证明他是对的。对于美国的养蜂人来说,这又是糟糕的一年,他们已经因十多年来威胁商业蜜蜂产业的蜂群损失而感到震惊。由领先的研究实验室和大学组成的非营利合作组织蜜蜂信息伙伴关系(BIP)于六月发布的年度调查发现,养蜂人去年冬天失去了 38% 的蜂群,这是该调查开始 13 年以来的最高冬季数字。
人工饲养的蜜蜂在国家的粮食生产中起着至关重要的作用,它们通过帮助至少 90 种作物授粉,每年为美国经济贡献估计 150 亿美元。
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养蜂行业的几乎每个人都会告诉你,蜜蜂面临的最大威胁不是杀虫剂、饥饿,甚至不是十几年前成为新闻热点的被称为蜂群崩溃症的神秘疾病。相反,他们会归咎于瓦螨(Varroa destructor),这是一种 30 多年前偷偷进入该国的亚洲寄生螨。当被问及蜜蜂面临的三大风险时,华盛顿州立大学著名的蜜蜂育种专家苏珊·科比说,“瓦螨、瓦螨、瓦螨”。

这张通过低温扫描电子显微镜拍摄的彩色图像显示,一只瓦螨(白色箭头所示)栖息在蜜蜂的腹部节段之间。图片来源:美国农业部-ARS,电子和共聚焦显微镜部门,马里兰州贝尔茨维尔
到目前为止,主要的防御手段是称为杀螨剂的杀螨农药,但随着时间的推移,瓦螨已经对其中一些产生了抗药性,养蜂人的武器库正在迅速减少。“我们认为瓦螨在这些损失中扮演着越来越重要的角色,”与 BIP 合作的马里兰大学研究员丹尼斯·范恩格尔斯多普说,“部分原因是用于控制它们的产品的效果不佳,而且它们传播的病毒也变得更加致命。”
即使瓦螨继续给商业养蜂人带来巨大压力,研究人员也在努力培育能够更好地对抗它们的蜜蜂,另一种危险的螨虫已在亚洲部分地区蔓延。如果它到达我们的海岸,可能会将养蜂业推向崩溃的边缘。
蜜蜂并非北美的本土物种;早期的殖民者从欧洲带来了它们,以提供蜂蜜和蜂蜡。一些蜜蜂逃脱并在野外安家,像从欧洲传入的蒲公英一样轻松地传播开来。这些野生蜜蜂仍然像在它们的家乡一样生活和繁殖,并且行为与生活在美国和加拿大的其他 4,000 种野生蜜蜂非常相似。
在接下来的几个世纪里,更多的蜜蜂通过大西洋来到了这里,但在 20 世纪初,英格兰海岸附近的怀特岛上的蜜蜂开始大量死亡后,这种情况停止了。不久之后,这种死亡蔓延到欧洲的其他地区。1922 年,为了防止疾病蔓延到美国,国会通过了《蜜蜂法案》,关闭了所有蜜蜂的进口大门。
60 多年来,这项禁令似乎奏效了,但在 1984 年,导致怀特岛疾病的气管螨出现了,三年后,其更致命的表亲瓦螨也出现了。两种螨虫在不到十年的时间里席卷了全国,杀死了人工饲养和野生的蜂群。蜜蜂很快适应了气管螨,但没有适应瓦螨。
雌性瓦螨潜伏在蜜蜂蜂巢的黑暗中,等待合适的时机溜进幼蜂度过青春期的蜡细胞中,从卵生长成幼虫、蛹再到成虫。作为幼虫,蜜蜂非常贪婪,它们的成年姐妹,即工蜂,每天会拜访它们并提供食物一千多次。当幼虫接近它的下一个生命阶段时,它会发出一种信息素信号;工蜂知道它们很快需要给细胞盖上蜡盖,这样幼蜂才能完成变态。
问题是气味信号也会到达瓦螨,它们会进入细胞并躲在幼虫蜜蜂的黏糊糊的食物下面,伸出呼吸管以便呼吸。细胞被封盖后,螨虫会产卵,她的女儿们会与她们的兄弟交配,整个家庭将有长达两周的时间来以毫无防备的蜜蜂为食。
几十年来,科学家们认为螨虫就像蜱虫一样——吸血并注射疾病。然而,今年一月发表的研究发现,螨虫实际上消耗了蜜蜂的“脂肪体”,这种组织在其免疫系统和解毒农药的能力中起着至关重要的作用。
这一发现为开发更有效的杀螨剂开辟了新的可能性。作为他在马里兰大学 vanEngelsdorp 实验室的论文的一部分进行脂肪体研究的塞缪尔·拉姆齐说,“圣杯是在蜜蜂的饲料中添加某种杀螨剂”,这种杀螨剂可以被脂肪体吸收。但问题是,螨虫会产生杀螨剂抗性,就像有些螨虫已经产生抗性一样。
鉴于最近蜂群的困境,美国农业部的农业研究服务部门一直在进行田间试验,以了解研究人员是否可以培育出抗螨蜜蜂。
更有希望的长期解决方案是开发能够自行抵御瓦螨的蜜蜂,这也是美国农业部(USDA)的目标之一。
美国农业部蜜蜂实验室位于路易斯安那州巴吞鲁日的负责人鲍勃·丹卡说,“我们非常认真地投入了瓦螨的研究”,并补充说,这种螨虫“在 20 年来一直是我们的研究重点”。
作为他们研究的一部分,该实验室开始在世界各地寻找已经发展出与螨虫共存方法的蜜蜂,并在俄罗斯东部找到了一些可能的候选者。
由于《蜜蜂法案》的限制,该机构不得不获得许可证,并进口了一些俄罗斯蜜蜂,他们在墨西哥湾的一个岛屿上对它们进行了隔离,以确认这些蜜蜂确实能够防止瓦螨杀死蜂群。
蜜蜂处理瓦螨的一种方法是取下幼虫细胞的盖子并清除螨虫。这似乎很简单,但并非所有蜜蜂都这样做。它们还可以咬掉成年蜜蜂身上的螨虫。这些行为是遗传的,表现出这些行为的蜜蜂(如俄罗斯的蜜蜂)被称为抗瓦螨的。然而,它们并非抗瓦螨的,仍然可能被过多的螨虫所淹没。
最终,美国农业部将俄罗斯蜜蜂放给了业界,后来他们和其他人又推出了更多抗瓦螨的品系,但这些品系都没有被大多数商业养蜂人所接受,他们仍然选择使用容易被螨虫吞噬的蜜蜂。
丹卡列举了他们不愿改变的几个原因。首先,许多养蜂人认为他们已经有一个可行的(即使不是完全有效的)瓦螨解决方案:一种名为阿米曲唑的杀螨剂。“如果阿米曲唑产生抗药性,那将是另一个巨大的范式转变,”丹卡警告说。“但现在,阿米曲唑有效。如果你是一个农民,而养蜂人就是农民,你就会规避风险。”
然而,最终,“人们非常担心阿米曲唑产品会失效,”丹卡说。

此横截面显示了一只瓦螨(红色)栖息在蜜蜂的腹板之间。螨虫以一种名为“脂肪体”的关键组织为食,该组织在蜜蜂的免疫系统和解毒农药的能力中起着关键作用。图片来源:美国农业部-ARS,电子和共聚焦显微镜部门,马里兰州贝尔茨维尔
其次,在多代蜜蜂中维持瓦螨抗性非常困难,这很大程度上是由于蜜蜂性行为的本质。蜂后在飞行时会与 10 到 20 只随机遇到的雄性交配,这意味着抗瓦螨基因往往会迅速消散,除非所有这些随机雄性也恰好是抗瓦螨的。
最后,养蜂人不仅仅寻求瓦螨抗性。他们希望蜜蜂能够度过冬天,并且拥有大量种群,以便在杏树等作物开花时立即开始活动。他们还希望蜜蜂性情温和、蜂蜜产量高,并且能够抵抗瓦螨以外的害虫和疾病。
“在养蜂人的复杂世界中,这只是一个小方面,”丹卡说。
目前,市场上还没有具备所有这些特性的蜜蜂,但一个由养蜂人、蜜蜂育种者、美国农业部和一个支持蜜蜂研究的非营利组织Apis m项目组成的专业团体,正在对一种可能最终符合要求的蜜蜂品系进行第三年的试验。
鉴于蜜蜂面临的各种风险,抗瓦螨蜜蜂并不能解决所有问题。但是,将它们作为保护蜂群健康的更大战略的一部分进行部署至关重要,因为另一种亚洲寄生螨蜂螨,有一天可能会构成更大的威胁。
有一段时间,研究人员认为蜂螨只能在热带地区生存。但现在,人们在韩国较冷的地区和喜马拉雅山脉也发现了这种螨虫。“它们如何度过冬天仍然没有任何道理,但我们不能仅仅因为我们漫长的冬天而认为在北美是安全的,”马里兰州贝尔茨维尔美国农业部蜜蜂研究实验室的前研究负责人杰夫·佩蒂斯说。“我们以为我们安全了,但我们并没有。”
处理这两种螨虫的亚洲养蜂人更担心蜂螨而不是瓦螨,而且最近的研究发现,目前美国使用的首选杀螨剂阿米曲唑对蜂螨无效。
美国农业部巴吞鲁日蜜蜂实验室的研究员莉莉娅·德·古兹曼说:“如果这些螨虫到达美国,那将是毁灭性的,就像瓦螨对该行业造成的影响一样。” 她指出,瓦螨只在幼虫的一个部位进食,而蜂螨可能会造成多处伤口:“我从未见过感染了瓦螨的蜜蜂身上有如此可怕的损伤。”
佩蒂斯最担心的是,如果蜂螨以某种方式跳到美国,抗瓦螨蜜蜂不一定能有效对抗蜂螨。
与此同时,一些养蜂人并没有等待经过充分测试的抗瓦螨蜂。他们正在尝试一种达尔文主义的方法,即停止使用杀螨剂。当你的生计依赖于蜜蜂时,这是一个冒险的选择。然而,佩蒂斯说:“我听说一些大型商业养蜂人表示,‘我现在不用药了。我接受任何损失,这无关紧要。’因为如果你已经损失了30%到50%,情况也不会变得更糟。”