Pesticiden kunnen de hersengroei bij babyhommels beïnvloeden, wat hun vermogen om een eenvoudige leertaak als volwassenen uit te voeren, beïnvloedt volgens een nieuwe studie.
Onderzoekers van het Imperial College London gebruikten micro-CT-scantechnologie om te laten zien hoe specifieke delen van hommelhersenen abnormaal groeiden wanneer ze tijdens de larvenfase aan pesticiden werden blootgesteld.
De meeste eerdere studies hebben de effecten van blootstelling aan pesticiden op volwassen bijen getest, omdat deze individuen rechtstreeks met pesticiden verontreinigde nectar en stuifmeel verzamelen. Deze studie toont echter aan dat babybijen ook de effecten kunnen voelen van het besmette voedsel dat terug naar de kolonie wordt gebracht, waardoor ze slechter worden in het uitvoeren van taken op latere leeftijd.
Hoofdonderzoeker dr. Richard Gill van het Department of Life Sciences van Imperial zei: “Bijenkolonies fungeren als superorganismen, dus wanneer toxines de kolonie binnendringen, kunnen deze problemen veroorzaken met de ontwikkeling van de babybijen erin.
Zorgwekkend is dat in dit geval, wanneer jonge bijen worden gevoed met met pesticiden besmet voedsel, dit ertoe leidde dat delen van de hersenen minder groeiden, wat ertoe leidde dat oudere volwassen bijen kleinere en functioneel gestoorde hersenen hadden; een effect dat permanent en onomkeerbaar leek.
Deze bevindingen laten zien hoe kolonies weken na blootstelling kunnen worden beïnvloed door pesticiden, aangezien hun jongen uitgroeien tot volwassenen die mogelijk niet in staat zijn om naar voedsel te zoeken. Ons werk benadrukt de noodzaak van richtlijnen voor het gebruik van pesticiden om deze blootstellingsroute te overwegen.
Het team, dat hun resultaten vandaag publiceerde in Proceedings van de Royal Society B, gebruikte gedetailleerde micro-CT-scans om ongekende inzichten te krijgen in de ontwikkeling van bijenhersenen onder invloed van blootstelling aan pesticiden.
De kolonie was voorzien van een nectarvervanger voorzien van een klasse pesticiden, neonicotinoïden genaamd, waarvan sommige binnen de EU beperkt zijn maar wereldwijd worden gebruikt. Toen de jongeren als volwassenen uit hun poppen tevoorschijn kwamen, werd hun leervermogen na drie dagen en na 12 dagen getest, en sommigen lieten hun hersens in beeld brengen met behulp van micro-CT-technologie in het Natural History Museum.
Deze resultaten werden vergeleken met jongen uit kolonies die geen pesticiden kregen en die welke pas pesticiden kregen nadat ze als volwassene tevoorschijn waren gekomen.
Bijen die tijdens de ontwikkeling van larven pesticiden kregen, vertoonden een aanzienlijk verminderd leervermogen in vergelijking met degenen die dat niet waren. De onderzoekers testten dit door te kijken of de bijen konden leren een geur te associëren met een voedselbeloning, waarbij ze scoorden hoe vaak van de tien de taak met succes hebben uitgevoerd.
De onderzoekers scanden de hersenen van bijna 100 bijen uit de verschillende kolonies en ontdekten dat degenen die waren blootgesteld aan pesticiden ook een kleiner volume hadden van een belangrijk deel van de insectenhersenen, bekend als het paddestoellichaam.
Het is bekend dat het paddestoellichaam betrokken is bij het leervermogen van insecten, en slechte prestaties bij de leertaak correleerden met een kleiner volume van het paddestoellichaam. Dit ondersteunt de suggestie dat een kleiner volume van paddestoelen in verband met blootstelling aan pesticiden de oorzaak is van de bijen? slechte prestatie.
Bijen die tijdens de ontwikkeling van de larven werden blootgesteld aan pesticiden, maar niet als volwassenen, vertoonden een vergelijkbare leerstoornis en vermindering van het volume van het paddestoellichaam wanneer ze op zowel drie als twaalf dagen werden getest als volwassene. Dit suggereert dat ten minste binnen de niet-blootgestelde negen dagen dat ze volwassen waren, de effecten van blootstelling aan larven niet konden worden overwonnen, wat wijst op een potentieel permanent effect.
Hoofdauteur van de studie Dr. Dylan Smith, van het Department of Life Sciences in Imperial, zei: ‘Er zijn steeds meer aanwijzingen dat pesticiden zich kunnen ophopen in bijenkolonies. Onze studie onthult de risico’s voor individuen die in een dergelijke omgeving worden grootgebracht, en dat het toekomstige personeel van een kolonie kan worden beïnvloed weken nadat ze voor het eerst zijn blootgesteld.
Bijen directe blootstelling aan pesticiden door residuen op bloemen zou niet de enige overweging moeten zijn bij het bepalen van mogelijke schade aan de kolonie. De hoeveelheid residuen van bestrijdingsmiddelen die na blootstelling in kolonies aanwezig is, lijkt een belangrijke maatstaf voor het beoordelen van de impact op de gezondheid van een kolonie in de toekomst.
Het team was eerder pionier in het gebruik van micro-CT om bijenhersenen te scannen, en met deze studie hebben ze aangetoond hoe de technologie kan worden gebruikt om ecologisch toegepaste vragen te testen waarbij kleine maar belangrijke verschillen in grootte en vorm moeten worden gemeten.