科学者らによる新たな研究で、世界の農業で広く使用されている一般的な殺虫剤がマルハナバチの遺伝子発現を分子レベルで変化させ、繁殖能力を妨げ、作物の受粉と食糧安全保障に長期的な脅威をもたらす可能性があることが判明した。
ミツバチやその他の受粉昆虫は、現代の農業の基礎です。それらは、多数の果物、野菜、種子作物の再生産に役立ち、人間の食卓への食料の安定供給を確保します。しかし、作物を害虫から守るために使用される農薬が花粉媒介者に害を及ぼす場合、この重要な生態系サービスに損害を与える可能性があります。
今回問題となっている化学物質はスルホキサフロルです。 2013年に使用開始された殺虫剤で、主にアブラムシなどの吸汁害虫を対象としています。トウモロコシや大豆などの作物畑に広く使用されており、作物の害虫の予防・防除に顕著な効果を発揮します。しかし、研究ではスルホキサフロルがミツバチにとって有毒であることが示されており、科学界は低用量曝露がミツバチの生殖と分子レベルのメカニズムに及ぼす影響を追跡してきました。
米国のジョージア工科大学の研究チームは、低用量のスルホキサフロルへの曝露がマルハナバチの生殖を妨げるだけでなく、マルハナバチの体内の複数の遺伝子の発現活性を大きく変化させることを新しい研究でさらに確認した。この研究は米国農務省から資金提供を受けました。研究者らは、制御された環境で働きバチを低レベルのスルホキサフロルに曝露し、さまざまな組織部分で遺伝子発現の変化を検出した。
その結果、マルハナバチの卵巣組織が最も影響を受けた部位であり、遺伝子活性に劇的な変化が見られたことが判明した。研究チームは、この種の卵巣遺伝子発現障害はミツバチのコロニー全体の生殖成功率を低下させる可能性があり、長期的にはミツバチのコロニー数の減少に寄与する可能性があると指摘した。この影響を詳細に特徴付けるために、研究者らは実験でマルハナバチの組織を急速冷凍し、農薬暴露後の遺伝子活性の変化を分析し、計算モデルを使用して最も重大な影響を受けた生物学的プロセスを特定した。
研究チームのリーダーの一人でジョージア工科大学生物科学部教授のマイケル・グーディスマン氏は、この研究のユニークな点は、遺伝子発現における分子変化を個々のミツバチやミツバチの実際の生態学的影響に直接結び付けていることだと述べた。農薬のリスク評価において、この種の横断的な証拠は依然として非常にまれです。
この研究はまた、今日の農業が直面している核心的な問題も浮き彫りにしている。一方では、収量と農家の利益を確保するために害虫を効果的に防除するために殺虫剤が必要である。その一方で、マルハナバチなどの標的以外の有益な昆虫への被害を最小限に抑える必要があります。この研究の筆頭著者であるサラ・オア氏は、ジョージア工科大学での博士研究員時代に実験を主導し、現在はタンパ大学の助教授を務めている。同氏は、科学研究の目標は、受粉システムに依存する世界の食糧生産を守るために、害虫管理と昆虫の保護の間の実行可能な妥協案を見つけることであると強調した。
研究者らは、ミツバチのコロニーを安定に保つことが受粉を確実にするために重要であると指摘している。農薬の圧力などの要因によりミツバチのコロニーの子孫が不十分な場合、作物の受粉効率は必然的に低下し、収量や生態系の健全性に影響を及ぼします。サイエンスデイリー
スルホキサフロルはマルハナバチが直面する複数のストレス要因の 1 つにすぎないことに注意することが重要です。農薬への曝露に加えて、地球温暖化や頻繁に起こる猛暑などの環境変化も、ますます重要なストレス要因となっています。科学者らは、スルホキサフロルなどの殺虫剤がミツバチの生理や行動にどのような影響を分子レベルで与えるかを深く理解することで、農家や規制当局に意思決定のためのより科学的な根拠を提供し、農業や自然生態系に重要なサービスを提供する花粉媒介者をより適切に保護しながら作物の収穫量を確保できることを期待している。