科学家发现蜜蜂消失新线索

来源:百度文库 编辑:神马文学网 时间:2024/06/05 01:39:21

科学家发现蜜蜂消失新线索  

  ——病毒侵袭导致基因受损

  蜜蜂数量急速减少,绝非只是导致蜂蜜产量显著减少那么简单。全世界有90多种植物靠蜜蜂传粉,据估计,仅在美国,一年因蜜蜂减少传粉造成的损失便近150亿美元。蜜蜂突然成群地消失的谜团困扰科学界多年。互联网中甚至有人引述美国物理学家爱因斯坦的预言,指蜜蜂一旦消失,人类也就只剩下大约四年的存活时间。

  2006年,美国的蜜蜂群突然出现成群地消失的现象,而且,此现象似乎就发生在一夜之间,多达35个州的养蜂人都发现问题。过去几年来,已有近三分之一的蜂群消失,科学家们于是把此种现象称为“群体崩溃紊乱”现象(Colony Collapse Disorder,简称CCD)。欧洲的德国、奥地利、西班牙、波兰、瑞士也发生严重的蜜蜂死亡。德国蜜蜂的死亡率从25%到部分地区的80%。

  由于城市化以及农药广泛使用等因素,蜜蜂寿命缩短的现象早已存在,但近年的问题并非蜜蜂的自然死亡或“早逝”,而是工蜂在值勤时失踪,离巢不归,而且连尸首也不见,蜂巢中往往只剩下刚羽化的幼蜂和蜂后。

  鉴于问题严重,美国农业部在问题出现后,每年拨款2000万美元,设法找出原因,以便从根本上解决问题。美国伊利诺伊州大学的研究在农业部的资助下,从基因的分析着手,比对健康蜜蜂和出现“群体崩溃紊乱”现象蜂群的蜜蜂的基因。研究组发现,蜜蜂其实是因为受到极为微细的病毒侵袭,导致基因受损,完全失去抗病能力而死亡。研究组的比对工作之所以能顺利展开,是因为在此现象受人们留意之前不到一个月,也即2006年10月,美国科学家完成了蜜蜂的基因序列(genome)。研究组就利用此数据以及用来分析基因的微阵列分析(Microarray)方法,比对健康蜜蜂与病蜂基因序列。

  伊利诺伊州大学的昆虫学研究生约翰森在比对过程中发现,病蜂的基因中有大量“支离破碎”的核蛋白核糖核酸(ribosomal RNA,简称rRNA)。核蛋白核糖核酸是细胞制造蛋白质的工厂,是细胞以及器官保持健康的关键。

  约翰森发现,病蜂的基因出现多腺序列,此类多腺苷酸化作用(polyadenylation)显示,病蜂细胞的核蛋白出现弱化的问题。

  此项研究的报告发表于美国国家科学院期刊《程式》(Proceedings)上。报告的第一撰写人、昆虫学与脑神经学专家鲁滨逊(Gene Robinson)指出,虽然微阵列分析显示,好些生物的基因都有异常的核蛋白核糖核酸,但病蜂的异常核蛋白核糖核酸却出奇地多。

  领导研究小组的昆虫学系主任贝伦鲍姆(May Berenbaum)认为,病蜂细胞的核蛋白出现这样的碎片显示病蜂同时受多种昆虫病毒的侵害。这些称为微细核糖核酸病毒(picornavirus)的病原体简直可说是“挟持”了病蜂的核蛋白,它们操纵了细胞的机制,使核蛋白核糖核酸只制造病毒蛋白质。

  微细核糖核酸病毒(picornavirus)为pico(微细),rna(核糖核酸)和virus(病毒)三字的组合体。此类微细病毒包括了羽翼畸形病毒(deformed wing virus)和“以色列急性瘫痪病毒”(Israeli acute paralysis virus)。此类微细病毒多不胜数,侵害蜜蜂的是其中的好几种。

  贝伦鲍姆的小组的研究说明了,蜜蜂的核蛋白核糖核酸一旦无法正常运作,任何病原体或因素都可能导致蜜蜂死亡。贝伦鲍姆解释道:“若你的核蛋白受损,你就难以抵御杀虫剂、也不能抵抗真菌和细菌。”

  简单地说,由于基因受损,病蜂已经完全没有能力抵御任何侵入它体内的病原体或有害物质。西班牙近期发现,该国蜜蜂大批死亡的祸首是一种靠寄生虫传播的真菌。这一个例子便印证了病蜂体弱这一点。

  研究组接下来要做的便是以他们发现的这一种病蜂的基因表现,同其他国家病蜂的症状作比较,以确定病蜂消失此一问题的严重程度。

  贝伦鲍姆的小组找到了病因,但尚未有对策。但她指出,至少,养蜂人可以扫描蜜蜂的基因,确定他们的健康状况。瑞士蜂研究所的成员诺伊曼(Peter Neumann)认为:“这开启了监控蜂群状况的渠道。”