全球使用最广除草剂草甘膦破坏蜜蜂大脑,或威胁授粉生态
时间:2026-08-07 08:05 来源:ScienceDaily 作者:Virginia Tech 点击:次
全球农业中应用最广泛的除草剂——草甘膦,再次引发科学界关注。弗吉尼亚理工大学(Virginia Tech)的一项最新研究揭示,这种被广泛使用的化学物质能够直接破坏蜜蜂的大脑,损害其嗅觉学习和记忆能力,进而可能影响蜜蜂的觅食效率和蜂群的整体健康。相关研究结果已发表于2026年8月的学术期刊,为除草剂对非靶标生物的神经毒性提供了新的直接证据。 草甘膦:从农田到蜜蜂大脑的隐秘路径草甘膦(Glyphosate)自1974年上市以来,已成为全球销量最大的除草剂,广泛用于农作物田间管理、果园除草以及城市绿化维护。其作用机制是抑制植物体内的EPSP合成酶,阻断芳香族氨基酸的合成,从而杀死杂草。然而,近年来的研究不断提示,草甘膦可能对动物,尤其是昆虫,产生非靶标效应。本次研究由弗吉尼亚理工大学的神经科学家和昆虫学家联合开展,他们通过野外实地调查与实验室严格对照实验,系统评估了草甘膦对蜜蜂(Apis mellifera)大脑结构和功能的影响。 研究团队首先在野外采集了暴露于草甘膦残留环境的蜜蜂样本,发现这些蜜蜂大脑中的蘑菇体(mushroom bodies)——一个与嗅觉学习和记忆密切相关的关键脑区——体积明显小于未暴露的蜜蜂。蘑菇体是昆虫大脑中处理感觉信息、整合学习和记忆的重要中心,其结构变化直接关联到蜜蜂的认知能力。为了进一步验证因果关系,研究者在实验室中模拟了田间常见的草甘膦暴露浓度(0.1 mg/L,相当于农田喷洒后植物表面残留的剂量),对健康蜜蜂进行持续暴露,并设置了对照组。 行为学与神经学证据:学习记忆显著受损在行为学实验中,研究人员采用经典的嗅觉条件反射范式(PER,proboscis extension reflex)测试蜜蜂的嗅觉学习能力。结果显示,暴露于草甘膦的蜜蜂在联想学习任务中的正确反应率显著低于对照组,且记忆保持能力在24小时后明显下降。具体而言,草甘膦处理组的蜜蜂在训练后1小时的记忆保留率仅为对照组的60%,而24小时后进一步降至对照组的45%。这一结果表明,草甘膦不仅损害了蜜蜂的短期记忆,还严重影响了长期记忆的形成。 神经化学分析进一步揭示,草甘膦暴露导致蜜蜂大脑中多巴胺和血清素水平显著降低,这两种神经递质在昆虫的学习、动机和奖赏机制中扮演核心角色。此外,研究人员还观察到蘑菇体神经元的树突棘密度减少,突触传递效率下降。这些神经层面的改变与行为学表现高度吻合,共同指向草甘膦对蜜蜂中枢神经系统的直接毒性作用。 生态影响与科学警示蜜蜂作为全球最重要的授粉昆虫,其健康直接关系到农业产量和生态系统的稳定。据统计,全球约75%的农作物依赖昆虫授粉,而蜜蜂贡献了其中80%以上的授粉量。草甘膦的广泛使用意味着蜜蜂在觅食过程中不可避免地会接触到残留的除草剂。本研究的第一作者、弗吉尼亚理工大学博士后研究员Dr. Emily Carter指出:“我们的研究首次提供了草甘膦直接损害蜜蜂大脑结构和功能的证据,这不仅仅是实验室中的现象,而是可能在野外真实发生的风险。”她强调,蜜蜂的嗅觉学习能力是它们识别花朵、记忆蜜源位置的关键,一旦受损,将严重影响蜂群的采集效率和生存能力。 研究团队还呼吁,除草剂的监管评估应更加全面地考虑其对非靶标生物,尤其是授粉昆虫的潜在神经毒性。目前,草甘膦在欧盟等地区的使用已受到严格限制,但在全球其他地区仍被大量应用。该研究为重新审视草甘膦的生态风险提供了科学依据,也为开发更安全的替代除草剂提出了紧迫需求。
Journal Reference:
(责任编辑:泉水)Carter, E., et al. (2026). Glyphosate exposure disrupts mushroom body development and impairs olfactory learning in honeybees (Apis mellifera). ScienceDaily, 6 August 2026. |