野外生物学家有一种奇怪的爱好，那就是花费无数时间在烈日下仔细观察微小的生物。您可能会看到一只蜜蜂在花丛中嗡嗡作响，并认为“哦，一只蜜蜂。” 然而，生物学家会想知道：它是非本土的家养蜜蜂吗？还是美国本土 4000 种蜜蜂之一——也许是一种超绿色的汗蜂，一种带有金属光泽的生物，以人类汗液为食？或者可能是一种杜鹃蜂，例如Bombus suckleyi，一种熊蜂，其第四腹节上有黄色绒毛，而不是罕见的B. occidentalis，其同一位置有黑色或白色绒毛？
您可能还能说出许多不坐在田野里数花粉粒的理由，但保护生物学家克莱尔·克雷门认为这是一种非常合理的度过下午的方式。但是，您可能不会是那个改造国家粮食供应并拯救我们的农业系统免于迫在眉睫的崩溃的人。然而，克雷门可能正是那个人。
十年前，在马达加斯加工作多年后，她将注意力转向了离家更近的一个迫在眉睫的问题。当时，蜂群崩溃症候群 (CCD) 尚未被诊断或命名，但美国养蜂人已经报告了他们的蜂巢内蜜蜂创纪录的死亡数量。美国三分之一的粮食供应主要依赖蜜蜂授粉——苹果、杏仁、桃子、生菜、南瓜、甜瓜、浆果和西兰花，仅举几例作物。当时在加州大学伯克利分校工作的克雷门开始思考其他种类的蜜蜂。野生本土蜂种能否通过减轻蜜蜂的工作量来缓解我们对蜜蜂的依赖？
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克雷门与当时在她普林斯顿大学实验室攻读研究生的尼尔·威廉姆斯以及著名的蜜蜂分类学家罗宾·索普一起，研究了加州中央山谷的西瓜授粉情况。克雷门和她的团队监测了 39 种不同蜂种访问花朵的频率以及每只蜜蜂沉积的花粉量。根据之前的研究，他们知道大约需要 1000 粒花粉才能长出一个多汁的西瓜。事实证明，被野生植物包围的有机农场的种植者甚至懒得雇用蜂巢。本土蜜蜂完成了所有工作，年复一年地为农民节省了资金。相比之下，在传统的单一作物农场中，大片单一作物中，野生蜜蜂几乎没有留下任何痕迹。如果没有蜜蜂，这些农民将不得不另谋出路。
2002 年发表在《美国国家科学院院刊》上的结果论文得出结论，通过恢复田地中的本土蜜蜂栖息地，农民可以在“蜜蜂稀缺的情况下，通过部分用本土蜜蜂服务代替蜜蜂来对冲风险”。自那十年以来，其他研究人员引用了这篇论文——现在被视为具有先见之明——达 614 次。在此期间，CCD 加入了已经很长的困扰蜜蜂蜂巢的疾病清单，养蜂人的经济状况也日益岌岌可危。“蜜蜂，”2007 年获得麦克阿瑟基金会“天才”奖的克雷门说，“正在告诉我们一些关于我们农业系统非常根本的东西，以及它是多么的失衡。”
克雷门的工作现在部分由美国陆军资助，美国陆军希望保障国家的粮食安全。“这是创建一个有韧性的系统的一个组成部分，”她说。需要动物授粉的植物贡献了主要全球作物提供的维生素 C 总量的 98%，维生素 A 的 70%，叶酸的 55% 和脂质的 74%。“如果所有传粉媒介都灭绝了，我们可能不会饿死，”克雷门说。“但我们都会患上坏血病或其他某种维生素缺乏症。”
蜜蜂危机突显了我们无意中在我们农场系统中建立的巨大风险，即依赖单一昆虫为我们如此多的食物供应授粉。正如作家汉娜·诺德豪斯在她的著作《养蜂人的悲歌》中所说，“农民期望蜜蜂像另一台农用机器一样运作——像振动器、清扫器、耕耘机和联合收割机。” 但蜜蜂是活生生的生物，受生物学现实的支配。尽管经过 400 年的驯化，关于蜜蜂生物学，我们仍然有很多事情无法控制——例如，昆虫对寄生虫、病毒和气候条件的敏感性。它们可能是家养的，但它们并不像牛一样完全待在围栏里。
还有其他一些我们可以控制的事情：即，控制蜜蜂生命周期的环境因素。事实证明，我们在某些方面已经设计了一个对蜜蜂来说再糟糕不过的环境。“我们的单一作物系统，”克雷门说，“正在对传粉媒介大军产生巨大需求，而且实际上除了引进蜜蜂之外，别无他法来确保这一点。如果它们生病且出现问题，我们该怎么办？”
幽灵船
我们所知的蜜蜂更准确地称为欧洲蜜蜂 (Apis mellifera)，它最早于 1620 年左右随早期殖民者乘坐来自英国的船只抵达。从一开始，各种害虫和病原体就困扰着蜂巢，养蜂业就是一场比死神镰刀领先一步或两步的战斗。蜡蛾、美洲幼虫腐臭病、干旱、蜂孢子虫病：这些只是几个世纪以来一直使蜂巢和养蜂人遭受厄运的众多因素中的一小部分。
2006 年秋天，一位现在传奇的养蜂人戴夫·哈肯伯格发现，他在佛罗里达州的 400 个蜂巢中有 360 个毫无生气——不见蜜蜂踪影。“它们等待着，里面装满了花粉、蜂蜜和幼虫——像幽灵船一样——等待它们的居民归来，”诺德豪斯写道。“但蜜蜂再也没有回来。”
到第二年冬天，一些养蜂人已经损失了 90% 的蜂巢；全国范围内，三分之一的蜜蜂蜂巢崩溃了，许多都是以这种神秘的方式崩溃的。研究人员将这种消失现象命名为“蜂群崩溃症候群”，尽管该术语很快就成为所有困扰蜜蜂的疾病的代名词。
科学家们未能找到单一的罪魁祸首对 CCD 负主要责任。最近的大量研究表明新烟碱类杀虫剂或新烟碱类杀虫剂与此有关，但它们可能不应承担全部责任。最有可能的情况是，新烟碱类杀虫剂是蜜蜂数量下降的间接原因，使蜂群更容易受到病原体的侵害，例如引起蜂孢子虫病的寄生真菌和瓦螨——锈红色的寄生虫，它们吸食蜜蜂的生命液并传播破坏性的病毒性疾病。（在澳大利亚，新烟碱类杀虫剂被大量使用，但没有瓦螨，蜜蜂蜂群仍然健康。）其他促成因素包括杀菌剂、干旱和营养不均衡的饮食。
元问题可能是我们的农业系统同时依赖蜜蜂，又在加速它们的灭亡。依靠单一蜂种为近 100 种不同的作物授粉是站不住脚的。每年，养蜂人都会用拖车卡车将他们的蜂巢运到全国各地，追随各种作物的开花期：从杏仁到樱桃再到苹果，等等。通常，当没有作物开花时，蜜蜂就没有太多食物可吃。养蜂人会用玉米糖浆或糖水补充它们的饮食，但这与天然花粉和花蜜的营养价值相差甚远。最重要的是，在杏仁花期等大型作物授粉活动期间，来自全国各地约 150 万个蜂巢汇聚在加利福尼亚州，为疾病传播创造了近乎完美的条件。想象一下来自全国各地的幼儿园小朋友的大型聚会，他们都在互相传播细菌。
花的力量
在四月初一个阳光明媚的日子，杏花盛开不久之后，我出发去看看现在在加州大学戴维斯分校的威廉姆斯和克雷门在忙些什么。在大学附近的一片核桃树田旁边，研究人员种植的一排高大的灌木绵延数百码：西部红芽树、咖啡莓、桉树、鼠尾草、郊狼刷。灌木正处于不同的开花阶段，黑色的小蜜蜂在花朵之间飞舞。它们是泥蜂，以在木质住宅内建造泥土公寓而闻名。
去年，克雷门和她的团队记录到共有 130 种本土蜜蜂被吸引到邻近 40 个不同农田的树篱。根据历史记录，加利福尼亚州曾经是多达 1600 种本土蜜蜂的家园，尽管尚不清楚今天有多少种蜜蜂仍然存在。最近发表在《科学》杂志上的一项研究发现，在 120 年的时间里，伊利诺伊州失去了一半的野生蜜蜂物种，这主要是因为野生开花植物数量减少。另一项研究得出结论，四种美国熊蜂已失去高达 87% 的栖息地，使其数量锐减 96%。
克雷门希望证明的不仅仅是她的树篱吸引蜜蜂，这已经是显而易见的，而且它们还在增加该地区蜜蜂的总体数量和多样性，而不是从其他地方吸走蜜蜂。“有可能你种下这个树篱，它会吸走景观中的所有本土蜜蜂，”克雷门实验室的博士后研究员莱顿·麦克戈尼格尔说。“当你的作物开花时，你不希望树篱更具吸引力。” 换句话说，恢复的结构可能非常重要。
在加州大学戴维斯分校拥有的一个研究农场，一片巨大的、齐膝高的植物床，有些已经发芽开花，在整齐排列的延伸到地平线的作物行之间扎根。威廉姆斯在这里试验多年生和一年生开花植物——福布斯植物，这些植物可能会吸引不想处理田地里木本植物麻烦的农民。威廉姆斯目前实验混合物中的九种植物物种耐旱、本土，并且经过选择以在整个季节保持多样性和丰富度。
科学家们还希望更多地了解本土蜜蜂和蜜蜂之间的相互作用。今年发表的一项研究中，来自威廉姆斯和克雷门实验室的研究人员发现，在各种本土物种和蓝色果园蜂（一种受管理的物种）的存在下，蜜蜂甚至成为更有效的杏树授粉者。蜜蜂的工作效率越高，授粉给定田地所需的蜜蜂就越少。研究人员现在正在研究本土蜜蜂留下的特定化学足迹是否实际上提醒了蜜蜂注意额外的竞争。
树篱和野花听起来像是性格温和的园丁戴着软边帽在花园里闲逛的场景。然而，尽管整件事看起来很平凡，但将本土栖息地恢复到农田中可能代表着农业革命的开始——这场革命可以使我们的大部分食物供应更具可持续性。没有任何现有技术可以为作物授粉。在中国西南部，由于栖息地丧失、滥用杀虫剂和过度采摘蜂蜜，蜜蜂已被消灭，工人们通过手工为苹果和梨园授粉，用小刷子将花粉从一朵花转移到另一朵花。如此大规模的努力对于美国来说过于劳动密集型，这将使水果价格高得令人望而却步。蜜蜂——不仅仅是蜜蜂，而是所有的蜜蜂——是我们唯一的希望。
科学家旨在启动这场农业革命的一种方法是一项名为综合作物授粉或 ICP 的计划。ICP 由美国农业部资助，包括一系列补充蜜蜂的选择和步骤——包括扩大栖息地、减少杀虫剂使用和增加其他受管理的传粉媒介。目前，其他几种蜜蜂物种（如蓝色果园蜂）已在商业上可用，可能有助于农民补充蜜蜂种群。
ICP 最初是鲁弗斯·艾萨克斯脑海中闪现的一个想法。作为密歇根州立大学的常驻蓝莓昆虫学家，他花了很多时间在结果的灌木丛中。在研究控制日本甲虫和其他蓝莓敌害的方法时，他开始注意到所有的蜜蜂。是的，有蜜蜂，但也有密歇根本土蜜蜂，例如肥胖的B. impatiens熊蜂、肩部多毛的Andrena蜜蜂和在细而中空的茎中筑巢的小型黑色Ceratina蜜蜂。艾萨克斯意识到没有人真正知道那里有多少种蜜蜂，或者有多少种蜜蜂。因此，当时在他实验室攻读研究生的朱莉安娜·图埃尔着手对它们进行分类。她发现 112 种本土蜜蜂在盛开的蓝莓田中飞舞，另外还有 54 种蜜蜂在开花前后活跃。
大多数本土蜜蜂都是独居品种：个体在土壤中筑巢，而不是生活在社交蜂巢中。最常见的物种是Andrena carolina，一种中等大小的棕色蜜蜂，仅从蓝莓科植物中采集花粉，包括蔓越莓、越橘和杜鹃花。然而，总的来说，大多数蜜蜂物种都是杂食性的，从各种植物中采集花粉。
几年前，艾萨克斯像克雷门一样，决定找出野生蜜蜂对蓝莓授粉的贡献有多大。研究人员估计，野生蜜蜂在美国的作物授粉价值每年为 31 亿美元；蜜蜂授粉价值约为 150 亿美元。艾萨克斯发现，在小于一英亩的小田地里，野生蜜蜂负责 82% 的授粉。在 1.5 至 16 英亩的大田地里，野生蜜蜂仅完成 11% 的授粉。由于密歇根州的大部分蓝莓都种植在大型农场中，艾萨克斯估计野生蜜蜂仅提供该州 12% 的蓝莓授粉。他说，这远远不足以作为应对蜜蜂数量下降的保险。
然而，如果农民有经济动机增加栖息地——在休耕地或容易结霜、土壤贫瘠或不适合种植蓝莓的地区——情况可能会有所不同。艾萨克斯实验室的一名研究生调查了五个面积达 10 英亩的蓝莓田的授粉情况，其中最多有两英亩种植了密歇根本土野花，这些野花混合种植，从春季到初秋开花。这项尚未发表或经过同行评审的研究表明，蓬勃发展的本土蜜蜂种群将蓝莓产量提高到农民可以在三到四年内收回建立栖息地成本的程度。艾萨克斯说，建立栖息地的成本约为每英亩 600 美元，但美国农业部的自然资源保护服务处有计划可以承担 50% 到 90% 的费用。
研究人员继续寻找培育本土蜜蜂的最佳方法，但农民现在就可以开始改善作物授粉。加州大学伯克利分校的蜜蜂生物学家戈登·弗兰基的办公室直接位于克雷门办公室上方，他花了十多年的时间为城市花园设计蜜蜂栖息地，现在他已开始将这些知识应用于农业。“你不能采用一刀切的方法，”弗兰基说。“每个农场都将是不同的，需求也不同。但我们的想法是，我们将能够为任何农场开出处方——你需要这个、这个和这个。” 在伯克利郊外约一小时路程的加利福尼亚州布伦特伍德的四个农场，他在黑莓灌木丛和樱桃树附近种植了灌木和福布斯植物的混合物。弗兰基希望创建一系列案例研究——“果园作物种植者、行间作物种植者、25 英亩、145 英亩”——他可以用这些案例研究来接触类似类型的农场。
与此同时，利用来自克雷门、威廉姆斯和其他人的数据，泽西斯学会与美国农业部自然资源保护服务处合作建立了一个“传粉媒介增强计划”。自 2009 年以来，该组织培训了 20,000 多人——农民、美国农业部代表、合作推广机构人员——了解本土蜜蜂的价值。它还为农民制定了一套具体的指导方针，解释了如何规划草地以吸引本土蜜蜂并最大限度地减少杀虫剂的影响。
一个建立起来欢迎本土蜜蜂的农场，最终可能会比依赖蜜蜂的农场更好。全世界有超过 20,000 种本土蜜蜂嗡嗡作响；总的来说，与任何一种传粉媒介相比，它们更有可能从疾病或极端天气中恢复过来。克雷门认为树篱只是第一步。真正的挑战将是扩大到 1000 英亩的农场，将传粉媒介带回大规模的单一作物作业。她设想了一个农场被划分为在不同时间开花的区域的系统，这样传粉媒介总是有食物可吃。
一些农民已经接受了这种系统。在中央山谷，弗兰克·穆勒和他的两个兄弟为西夫韦和沃尔玛等连锁店种植各种传统和有机作物，包括罐装番茄、腌黄瓜以及从杏仁到酿酒葡萄再到向日葵的一切作物。穆勒一家种植了栖息地以吸引本土蜜蜂，并开始了他们自己的农场蜜蜂养殖业务。“从二月到八月或九月，它们可以一直待在我们的作物中，”他说。农民还将种植专门选择的植物，以便在剩余的月份提供花蜜。“我们不会失去我们的蜜蜂，”穆勒谈到危机时说。“我们只需要以不同的方式管理它们。”
就目前而言，穆勒一家仍然是少数。并非所有农民都准备好颠覆他们长期以来的做事方式——或付费——以引进更多的传粉媒介，至少在蜜蜂的困境直接损害到他们之前是这样。然而，随着蜜蜂继续遭受苦难，越来越多的农民可能会改变他们的想法。
麦克戈尼格尔认为蜜蜂危机可能是“一种变相的祝福”，因为“它迫使我们思考，‘我们将采取什么措施来维持我们的粮食生产？’ 从长远来看，我们可能会回顾过去并说，‘哇，这是一件好事，是一种让我们重新确定优先事项并开始考虑保护本土物种的好方法。’”
当我看着蜜蜂和它们的野生表亲在克雷门的一排树篱中的紫色花朵中穿梭时，很容易理解他的意思。我们整个现代农业系统都是在蜜蜂的陪伴下发展起来的，所以我们从来没有真正考虑过依赖单一传粉媒介可能不是可持续的事实。这可能是一个机会之窗——即使爬过它可能会有点刺痛。