舊金山州立大學(xué)的科研人員在2012年1月3日出版的PLoS ONE上發(fā)表論文"A New Threat to Honey Bees, the Parasitic Phorid Fly Apocephalus borealis"稱,,他們發(fā)現(xiàn)蜜蜂在無(wú)意中可能會(huì)成為一種寄生蠅的宿主,導(dǎo)致它們?cè)谝环N失去方向的“類似于僵尸”的行為發(fā)作之后放棄蜂巢并且死亡,。
首先在舊金山州立大學(xué)校園中觀察到的這種現(xiàn)象可能幫助科學(xué)家深入了解蜂群崩潰失調(diào)癥(CCD),。這種神秘的疾病自從2006年發(fā)現(xiàn)以來(lái)已經(jīng)顯著增加了美國(guó)蜜蜂蜂群的流失。
舊金山州立大學(xué)的生物學(xué)教授John Hafernik說(shuō),,迄今為止,,這種寄生蠅僅見于加利福尼亞和南達(dá)科他州的蜂巢。Hafernik及其同事在論文中寫道,,但是它作為一種新發(fā)寄生蟲的可能性“強(qiáng)調(diào)了這種危險(xiǎn)可能威脅整個(gè)北美的蜜蜂蜂群,,特別是考慮到商業(yè)蜂巢跨越和停留的州的數(shù)量。”
同時(shí)擔(dān)任加州科學(xué)院院長(zhǎng)的Hafernik之前并沒(méi)有打算研究這些被寄生了的蜂,。2008年,,當(dāng)他從昆蟲學(xué)實(shí)地旅行之后把一些螳螂帶回了舊金山州立大學(xué)的Hensill Hall,他只是想找一些昆蟲喂這些螳螂。他從生物系大樓外面的燈具下面找到了這些蜂,。
Hafernik開玩笑說(shuō):“但是作為一個(gè)健忘的教授,,我把他們放在了我桌子上的一個(gè)小瓶里,忘掉了它們,。后來(lái)我再看到這個(gè)瓶子的時(shí)候,,這些蜂的周圍都是這種蠅的蛹。”
這種蚤蠅( Apocephalus borealis)把它的卵產(chǎn)在蜂的腹部里,。通常在蜂死亡的7天之后,,蠅的幼蟲從蜂的頭胸部之間出來(lái)。但是那些研究蜜蜂大量神秘消失的人們對(duì)這個(gè)駭人的故事中間部分產(chǎn)生最大的科學(xué)興趣,。
在蜂被這種蠅寄生之后,,這些蜂放棄了它們的蜂巢,就像活死人一樣飛到燈的附近聚集起來(lái),。舊金山州立大學(xué)的研究生,、該研究的第一作者、Hafernik的實(shí)驗(yàn)室的Andrew Core 說(shuō):“當(dāng)我們觀察了這些蜂一段時(shí)間之后——當(dāng)時(shí)還活著的那些——我們發(fā)現(xiàn)它們走路繞圈子,,常常沒(méi)有方向感,。”
Core因?yàn)樗倪@個(gè)關(guān)于蜂研究的報(bào)告而獲得了2011年加州州立大學(xué)科研競(jìng)賽一等獎(jiǎng),以及美國(guó)科學(xué)促進(jìn)會(huì)太平洋分部年會(huì)的Geraldine K. Lindsay自然科學(xué)卓越獎(jiǎng),。
蜂在死前通常停留在一個(gè)地方,,有時(shí)候身體會(huì)蜷曲起來(lái),Core說(shuō)道,。但是被寄生的蜂仍然活著,,無(wú)法用它們的腿站起來(lái)。他說(shuō):“它們不斷伸展然后翻倒,。這真像僵尸的情景,。”
這組作者發(fā)現(xiàn),在夜晚離開蜂巢的蜂比那些在白天覓食的蜂更可能攜帶這些寄生蟲,。對(duì)被寄生的蜂巢的遺傳測(cè)試也表明,,這些蜂和蠅常常感染了一種殘翅病毒和一種稱為東方蜜蜂微孢子蟲(Nosemaceranae)的真菌。
一些科研人員指出,,這種病毒和真菌可能是蜂群崩潰失調(diào)癥的元兇,,而放棄蜂巢是這種失調(diào)癥的主要特征。Hafernik說(shuō),,現(xiàn)在可能是時(shí)候考慮這種寄生蠅是如何在蜂群崩潰失調(diào)癥中起作用的了,。
他說(shuō)下一步是弄清楚這種寄生蟲究竟如何影響了蜂的行為。他說(shuō),,可能這些寄生蟲干擾了蜂的幫助自身保持正常晝夜節(jié)律的“時(shí)鐘基因”,。
這組科研人員還不知道被感染的蜂是不是自愿離開了蜂巢,,或者它們是不是提供了某種化學(xué)信號(hào)促使它們的蜂巢同伴把它們?nèi)恿顺鋈ァ?ldquo;在蜂巢里有很多接觸和味覺(jué)感受,”Hafernik說(shuō),。“肯定有可能它們的工友發(fā)現(xiàn)了它們并且能夠分辨出它們有些異樣,。”
這組科學(xué)家將使用一系列的工具——從微小的無(wú)線電標(biāo)簽到視頻監(jiān)控——從而幫助他們回答這些問(wèn)題并找到保護(hù)蜂巢的方式。
“我們不知道阻止這種寄生的最佳方法,,因?yàn)槲覀儾磺宄拇髥?wèn)題之一在于這些蠅在什么地方寄生了這些蜂,,”Hafernik指出。“我們認(rèn)為寄生行為發(fā)生在蜂出外覓食的時(shí)候,,因?yàn)槲覀儧](méi)有看到這些蠅在蜂巢附近活動(dòng),。但是我們對(duì)寄生發(fā)生的實(shí)際地點(diǎn)仍然是不清楚的。”
對(duì)這些寄生蟲的遺傳分析證實(shí)了它們是感染熊蜂的同一種蠅,,這增加了一種可能性,,即這種蠅對(duì)于蜜蜂是一種新出現(xiàn)的而且可能成本高昂的威脅。
“蜜蜂是全世界受到最深入的研究的昆蟲之一,,”Hafernik指出,。“因此在某個(gè)層次上,我們認(rèn)為如果它是蜜蜂的一個(gè)長(zhǎng)期的寄生蟲,,那么我們應(yīng)該早就注意到了。”(生物谷bioon.com)
doi:10.1371/journal.pone.0029639
PMC:
PMID:
A New Threat to Honey Bees, the Parasitic Phorid Fly Apocephalus borealis
Andrew Core1, Charles Runckel2, Jonathan Ivers1, Christopher Quock1, Travis Siapno1, Seraphina DeNault1, Brian Brown3, Joseph DeRisi2, Christopher D. Smith1, John Hafernik1*
Honey bee colonies are subject to numerous pathogens and parasites. Interaction among multiple pathogens and parasites is the proposed cause for Colony Collapse Disorder (CCD), a syndrome characterized by worker bees abandoning their hive. Here we provide the first documentation that the phorid fly Apocephalus borealis, previously known to parasitize bumble bees, also infects and eventually kills honey bees and may pose an emerging threat to North American apiculture. Parasitized honey bees show hive abandonment behavior, leaving their hives at night and dying shortly thereafter. On average, seven days later up to 13 phorid larvae emerge from each dead bee and pupate away from the bee. Using DNA barcoding, we confirmed that phorids that emerged from honey bees and bumble bees were the same species. Microarray analyses of honey bees from infected hives revealed that these bees are often infected with deformed wing virus and Nosema ceranae. Larvae and adult phorids also tested positive for these pathogens, implicating the fly as a potential vector or reservoir of these honey bee pathogens. Phorid parasitism may affect hive viability since 77% of sites sampled in the San Francisco Bay Area were infected by the fly and microarray analyses detected phorids in commercial hives in South Dakota and California's Central Valley. Understanding details of phorid infection may shed light on similar hive abandonment behaviors seen in CCD.