编辑:杀虫剂对传粉昆虫的大脑的影响

传粉昆虫是维持生态系统服务的重要野生和植物选择人。在农业生产直接用于人类食品、昆虫授粉估计价值1530亿欧元(1)。然而,昆虫传粉者和更一般的昆虫面临栖息地的丧失等因素推动下,减少农药使用、气候变化、土地使用、物种入侵、农业集约化(2- - - - - -4)。

使用杀虫剂和益虫的巨大的“意外”损失可以追溯到现代农业(如的开始。5)作为非目标昆虫生活和/或访问同一个区域不必要的害虫。因此,他们的寿命,对非靶标昆虫接触(通常是反复)有意或故意鸡尾酒的杀虫剂通过多个航线(空气、水、土壤、植物或植物产品)。这些杀虫剂,例如大多数杀虫剂,昆虫作为大脑的神经毒素,他们目标特定的受体(如。烟碱乙酰胆碱受体,烟碱类)和引起死亡通过痉挛和瘫痪。然而,昆虫传粉者更可能出现的情况是,它们反复暴露在低浓度的亚致死剂量的杀虫剂。半实地,近几十年来,实验室和现场研究阐明有害的杀虫剂亚致死的影响在个体和群体两个层面,从中断的能动性,温度调节,感官知觉更复杂的功能,比如学习和导航(6- - - - - -9)。

虽然许多这些物质直接作用于大脑的昆虫传粉者和/或损害他们的行为,很少有人了解的潜在神经机制的影响农药。基本问题仍然对这最受影响的大脑区域是化合物,神经和细胞通路被激活和行为的后果是什么,和最小的浓度也造成长期影响。关闭这一知识缺口,需要使用新的实验工具领域的生态毒理学,寻找影响在不同尺度从分子水平上看如。在细胞水平,基因表达的变化,研究神经元活动的修改,在行为和认知水平。

这个研究课题的研究提出了识别和量化潜在的分子和细胞pesticide-induced影响之前报道行为变化。

萨金特et al。使用了高分辨率的呼吸运动计量法研究急性暴露于吡虫啉增加的飞行肌肉耗氧量大黄蜂和建议所涉及的变化是减少飞行活动。他们也报告增加最大的大脑中的电子传递能力和整体的耗氧量增加的趋势。他们建议后续研究neonicotinoid-induced对呼吸的影响和能源生产。

Christen et al。研究了分子方面潜在neonicotinoid-induced影响觅食和繁殖使用射频跟踪技术和基因表达分析。他们发现,在蜜蜂长期暴露于烟碱类一、。有相关性归航飞行时间和记录与氧化磷酸化的表达。他们假设长期归航航班的原因之一可能是能量代谢的影响。

使用gas-chromatography-coupled electroantennography,Favaro et al。测试通过两个的影响烟碱类杀虫剂农药对蜜蜂的能力感知花和pheromonal气味的化合物。他们还区分短期和长期影响测试neonicotinoid-exposed蜜蜂次年春天。治疗thiacloprid诱导触角的变化反应特定的植物化合物,皇后下颌信息素,和报警信息素组件。治疗效果通常是更重要的在短期内,这表明不利影响的跨代烟碱类杀虫剂暴露可能不会持续。

帕金森等。搜索机制报道农药对飞行的影响行为和显示慢性暴露于吡虫啉或sulfoxaflor,单独或混合,导致受损的蜜蜂视动的行为。这种行为效应与增加压力和解毒基因表达改变大脑。Sulfoxaflor但不是吡虫啉导致神经元凋亡增加稀疏光叶。他们认为广角视觉运动神经通路的障碍根本视动的行为。

所有提出的研究指向一个细胞和亚细胞机制之间的相关性和受损的行为。然而,几个研究小组的建议,这些发现绝不是最后的,经常产生新的问题。这个研究课题打算激发和鼓励科学家们遵循跨学科方法研究农药的影响在传粉昆虫的大脑。

作者的贡献

所有作者列出了一大笔,直接和知识贡献的工作,批准发布。

确认

啊收到财政支持的自治省份博尔扎诺(项目杯B26J16000310003), ER的瑞典研究理事会(VR, 2021 - 03194年),简称Formas (2018 - 01218)。

的利益冲突

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