ยาฆ่าแมลงสมัยใหม่ทำลายสมองของผึ้ง พวกมันจึงเคลื่อนที่เป็นเส้นตรงไม่ได้

ความท้าทายในการให้ผู้คนเดินไปมาเป็นเส้นตรงไม่ได้ถูกใช้โดยตำรวจเพื่อทดสอบว่าคนขับเมาหรือไม่ แต่ยังใช้โดยนักประสาทวิทยาในการวินิจฉัยความผิดปกติทางระบบประสาทเช่น ataxia ซึ่งส่วนต่าง ๆ ของสมองที่ประสานการเคลื่อนไหวนั้นบกพร่อง

ตอนนี้ นักวิจัยใช้แบบจำลองแมลงของความท้าทายนี้เพื่อแสดงให้เห็นเป็นครั้งแรกว่าสารกำจัดศัตรูพืชสมัยใหม่ทำลายระบบประสาทของผึ้ง ทำให้มันยากสำหรับพวกมันที่จะเดินเป็นเส้นตรง ผลการวิจัยได้รับการตีพิมพ์ใน Frontier in Insect Science

“ในที่นี้ เราแสดงให้เห็นว่ายาฆ่าแมลงที่ใช้กันทั่วไป เช่น ซัลฟอกซาฟลอร์และนีโอนิโคตินอยด์ อิมิดาคลอพริด สามารถทำให้พฤติกรรมการมองเห็นของผึ้งลดลงอย่างมาก ผลลัพธ์ของเราเป็นสาเหตุของความกังวล เนื่องจากความสามารถของผึ้งในการตอบสนองต่อข้อมูลภาพอย่างเหมาะสมเป็นสิ่งสำคัญสำหรับการบินและการนำทางของพวกมัน และการอยู่รอดของพวกมัน” ดร.ราเชล เอช พาร์กินสัน หัวหน้าทีมวิจัย ซึ่งปัจจุบันเป็นนักวิทยาศาสตร์ที่มหาวิทยาลัยอ็อกซ์ฟอร์ด กล่าว

ผลลัพธ์ที่ได้เสริมสิ่งที่องค์การอาหารและการเกษตรแห่งสหประชาชาติและองค์การอนามัยโลก เรียกว่า “หลักฐานที่เพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว [ซึ่ง] แสดงให้เห็นอย่างชัดเจนว่าระดับการปนเปื้อนในสิ่งแวดล้อมที่มีอยู่ [จากสารกำจัดศัตรูพืชนีออนนิโคตินอยด์] ทำให้เกิดขนาดใหญ่ ผลเสียต่อผึ้งและแมลงที่เป็นประโยชน์อื่นๆ”

การตอบสนองของออปโตมอเตอร์ช่วยให้แมลงอยู่ในแนวเดียวกัน

แมลงมี ‘การตอบสนองของออปโตมอเตอร์’ โดยกำเนิด ซึ่งช่วยให้พวกมันปรับทิศทางตัวเองกลับเข้าสู่วิถีทางตรงเมื่อพวกมันขู่ว่าจะเลี้ยวนอกเส้นทางขณะเดินหรือบิน พาร์กินสันและเพื่อนร่วมงานท้าทายการตอบสนองของ optomotor ของผึ้งที่เดินให้ตอบสนองต่อวิดีโอของแท่งแนวตั้งที่เคลื่อนจากซ้ายไปขวาหรือในทางกลับกันผ่านหน้าจอสองหน้าจอที่อยู่ข้างหน้าพวกมันได้อย่างแม่นยำและทันเวลา วิธีนี้ ‘หลอก’ ผึ้งให้สมมติว่าเธอถูกลมพัดออกนอกเส้นทางอย่างกะทันหัน และจำเป็นต้องเลี้ยวแก้ไขเพื่อกลับสู่เส้นทางตรง การตอบสนองของออปโตมอเตอร์ที่ดีจะสั่งให้ระบบมอเตอร์ของผึ้งปรับทิศทางกลับไปยังเส้นตรงที่ลวงตาอยู่ตรงกลางระหว่างการไหลของใยแก้วนำแสงจากด้านขวาและด้านซ้าย

นักวิจัยได้เปรียบเทียบประสิทธิภาพของการตอบสนองของ optomotor ระหว่างกลุ่มของผึ้งหาอาหารที่จับได้ตามธรรมชาติ 4 กลุ่ม โดยมีผึ้งจำนวน 22 ถึง 28 ตัวที่ทดสอบต่อกลุ่ม โดยแต่ละตัวได้รับอนุญาตให้ดื่มสารละลายซูโครส 1.5 โมลาร์ได้ไม่จำกัดภายในห้าวัน ทั้งแบบบริสุทธิ์หรือปนเปื้อนด้วย 50 ppb (ส่วนในพันล้านส่วน) imidacloprid, 50 ppb sulfoxaflor หรือ 25 ppb imidacloprid และ 25 ppb sulfoxaflor พร้อมกัน

Optomotor ตอบสนองแย่ลงหลังจากได้รับสารกำจัดศัตรูพืช

ผึ้งทุกตัวตอบสนองต่อการไหลของแก้วนำแสงที่จำลองได้ไม่ค่อยดีนักเมื่อแท่งเหล็กแคบหรือเคลื่อนที่ช้า (กล่าวคือ ดูเหมือนอยู่ไกล) เมื่อเทียบกับช่วงกว้างหรือเคลื่อนที่เร็ว (กล่าวคือ ดูเหมือนอยู่ใกล้) แต่สำหรับความกว้างและความเร็วใด ๆ ผึ้งที่กินยาฆ่าแมลงมีประสิทธิภาพต่ำเมื่อเทียบกับผึ้งควบคุม ตัวอย่างเช่น พวกเขาหันอย่างรวดเร็วในทิศทางเดียวเท่านั้นและไม่ตอบสนองต่อการเปลี่ยนแปลงในทิศทางของการเคลื่อนไหวของแถบ หรือแสดงไม่มีการตอบสนองการเลี้ยว ความไม่สมดุลระหว่างการเลี้ยวซ้ายและขวานั้นมากกว่าผึ้งควบคุมอย่างน้อย 2.4 เท่าอย่างน้อย 2.4 เท่า

ความเสียหายของสมองเล็กน้อย

นักวิจัยยังแสดงให้เห็นด้วยเทคนิคระดับโมเลกุลว่าผึ้งที่สัมผัสกับสารกำจัดศัตรูพืชมีแนวโน้มที่จะมีสัดส่วนของเซลล์ที่ตายแล้วในส่วนต่างๆ ของสมองกลีบแก้วที่สูงขึ้น ซึ่งมีความสำคัญต่อการประมวลผลการป้อนข้อมูลด้วยภาพ ในทำนองเดียวกัน ยีนที่สำคัญสำหรับการล้างพิษนั้นผิดปกติหลังจากได้รับสาร แต่การเปลี่ยนแปลงเหล่านี้ค่อนข้างอ่อนแอและมีความแปรปรวนสูงในผึ้ง และไม่น่าจะเป็นเพียงคำอธิบายเพียงอย่างเดียวสำหรับการด้อยค่าที่สังเกตได้ของการตอบสนองของออปโตมอเตอร์

“ยาฆ่าแมลง Neoicotinoid และ sulfoximine กระตุ้นเซลล์ประสาทในสมองของแมลง และไม่ได้ถูกนำกลับมาใช้ใหม่อย่างรวดเร็วพอที่จะป้องกันความเป็นพิษ ผลกระทบที่เราสังเกตเห็นอาจเกิดจากการเดินสายไฟในสมองประเภทหนึ่ง: เพื่อป้องกันความเสียหายของระบบประสาทโดยการลดความไวของเซลล์ประสาทต่อสารเหล่านี้” พาร์กินสันกล่าว

พาร์กินสันมองไปข้างหน้า: “เพื่อให้เข้าใจอย่างถ่องแท้ถึงความเสี่ยงของยาฆ่าแมลงเหล่านี้ต่อผึ้ง เราต้องสำรวจว่าผลกระทบที่เราสังเกตเห็นในผึ้งเดินนั้นเกิดขึ้นในผึ้งบินอิสระเช่นกันหรือไม่ ความกังวลหลักคือ ถ้าผึ้งไม่สามารถเอาชนะความบกพร่องใดๆ ในขณะบินได้ อาจส่งผลเสียอย่างลึกซึ้งต่อความสามารถในการหาอาหาร นำทาง และผสมเกสรดอกไม้ป่าและพืชผล”

หน้าแรก