在英格兰剑桥郡一片通常被认为重金属污染风险较低的乡村景观中,一项由剑桥大学动物学系主导的研究揭示了一个被长期忽视的生态毒理学现象:与蜜蜂共享同一片觅食区域的熊蜂,其携带的花粉和体内有毒金属浓度显著更高,部分元素差异可达数倍。这项发表于英国皇家昆虫学会期刊《Ecological Entomology》的研究,对传统上以蜜蜂作为环境污染生物指示物种的做法提出了重要警示。
同一景观,迥异暴露:花粉与虫体金属浓度相差数倍
研究团队在剑桥郡多个养蜂场周边开展工作,这些区域土壤金属污染水平通常较低,远离工业区和矿区。研究人员使用花粉陷阱采集蜂群带回的花粉样本,并测定成年蜂体中的砷、镉、铬、钴、铅和锡六种有毒金属元素。结果显示,对于大多数受测金属,熊蜂花粉中的浓度是蜜蜂花粉的2至7倍;熊蜂虫体中的重金属浓度约为蜜蜂虫体的3倍。值得注意的是,两类蜜蜂在同一景观中觅食,这意味着暴露差异并非源于环境本底污染的空间异质性,而是与蜂类自身的生物学特性和觅食行为密切相关。
论文资深作者、剑桥大学动物学系Lynn Dicks教授指出:“即使在通常被认为安全或重金属风险较低的区域——典型如远离工业或矿区的乡村——蜜蜂仍会摄入有毒金属。熊蜂群落可用的工蜂数量更少,因此个体的损失会对整个群落功能产生重大影响。”这一观点强调了在低污染背景下评估亚致死效应的必要性。
行为与生物学差异驱动暴露不平等
研究第一作者Sarah Scott博士(研究期间任职于剑桥大学,现就职于纽卡斯尔大学)表示:“我们发现的大多数金属水平不足以直接杀死蜜蜂,但即使是低浓度也可能以微妙而重要的方式损害蜜蜂健康和群落成功,例如影响其觅食和繁殖能力。”金属暴露可导致学习与记忆能力受损,即使在低浓度下也可能削弱蜜蜂导航和高效采集食物的能力;此外还与后代数量减少和幼蜂发育紊乱相关。
暴露差异的机制可从多个层面解析。首先是活动范围:蜜蜂可从蜂群飞行最远约10公里觅食,庞大的种群数量和广阔的活动范围使其有更多机会避开污染严重的斑块;而熊蜂通常仅在巢穴周围约1.5公里内活动,更依赖局部环境条件。其次是访花选择:不同植物吸收金属的能力各异,蜜蜂从多种花卉中大量采集花粉,可能稀释了单一来源的污染;熊蜂从较少种类的植物中采集较少的花粉,其暴露水平更取决于这些植物是否受到污染。此外,筑巢习性也起作用:蜜蜂占据地上空腔(如树洞和人工蜂箱),而熊蜂在地下土壤或落叶层中筑巢;熊蜂体毛更浓密,更容易粘附含金属的灰尘和微小空气颗粒,这些颗粒可残留在体表并混入带回的花粉中。
种群规模的差异进一步放大了风险。熊蜂群落通常仅含50至500只个体,而蜜蜂群落可达30,000至60,000只。这意味着同等比例的个体损失对熊蜂群落功能的打击远大于蜜蜂。污染还可通过空气传播、污水污泥、农用化学品和肥料等途径进入乡村环境,使蜜蜂在受污染的土壤、灰尘和花粉中接触金属。
监测物种代表性受质疑,但种花仍不可少
由于蜜蜂此前被广泛用于评估高污染地区的污染状况,本研究提示蜜蜂可能无法可靠代表其他蜂类的暴露水平。这一发现对生态风险评估和生物指示物种的选择具有方法论意义:若仅依赖蜜蜂监测数据,可能系统性低估野生蜂类面临的金属暴露风险,尤其是活动范围有限、种群较小的熊蜂物种。
对于公众应如何应对,Scott博士给出了务实建议:“蜜蜂在生物多样性和粮食安全中扮演关键角色,因此我们仍然鼓励人们种植花卉来帮助它们,即使你住在更可能受污染的地区。归根结底,蜜蜂仍然需要食物。即使食物带有微量重金属,有食物也比没有食物好。”这一观点平衡了污染风险与传粉昆虫栖息地需求的现实矛盾。
该研究由英国皇家学会资助。团队强调,未来需要进一步研究不同蜂种在真实景观中的暴露路径和亚致死效应,以完善传粉昆虫保护策略。
Sarah B. Scott, Nynke Blömer, Lynn V. Dicks. "Eusocial bee species are exposed to different toxic element profiles despite foraging within the same landscape." Ecological Entomology, 16 June 2026. DOI: 10.1111/een.70108
Source: University of Cambridge / SciTechDaily