ミツバチが絶滅の危機に。QRコード付き小型バックパックがミツバチを救うかもしれない

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科学は最近、あまり良いニュースを届けてくれていません。例えば、私たちは気候破滅へと急速に突き進んでいます。私たちは環境をあまりにもひどく破壊してしまい、もはや環境と呼ぶことさえ難しいほどです。そして、それが私たちに跳ね返ってきて（あるいは刺して）います。作物の受粉に頼っているミツバチの個体数が激減しているのです。

しかし、科学も救援に駆けつけている。マルハナバチの背中にQRコードを貼り付け、ロボットカメラで動きを追跡するのだ。研究者たちは、悪名高いネオニコチノイド系殺虫剤に属する神経毒イミダクロプリドに曝露された個々のハチだけでなく、コロニー全体の動態を追跡できるシステムを開発している。成果は芳しくないものの、ネオニコチノイドがハチにどのような被害を与えているのか、そしてどうすればこれらの飛翔生物を救うことができるのかを解明する上で、大きな役割を果たす可能性がある。

ネオニコチノイド系殺虫剤は、世界で最も広く使用されている殺虫剤です。「特に農業で初めて使用し始めた頃は、『現場でミツバチが遭遇する可能性のある濃度で安全なのか』という初期テストに合格していました」と、ハーバード大学の生物学者ジェームズ・クロール氏は言います。クロール氏は、マルハナバチ追跡技術に関するサイエンス誌に掲載された論文の筆頭著者です。

しかし、これらの検査は必ずしも十分に徹底したものではありませんでした。「24時間や48時間でミツバチの死骸が見つかるとは限りませんが、それでも時間の経過とともに重要な行動の変化が見られ、それが長期的にはコロニーの機能と成長の阻害につながります」とクラル氏は付け加えます。

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一般的な殺虫剤であるイミダクロプリドのようなネオニコチノイドは、ミツバチを直接殺すことはないとしても、他の変化を引き起こす可能性があります。例えば、過去の研究では、野外においてネオニコチノイドがミツバチのナビゲーション能力や花の発見能力を低下させることが示されています。これは、ミツバチが自分自身やコロニー全体の餌を探す方法に影響を与えます。しかしながら、ネオニコチノイドに曝露されたコロニー内で何が起こっているのかを解明することは困難でした。

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クロールと彼のチームの研究はまさにそこから始まります。彼らは研究室に12匹のマルハナバチのコロニーを設置し、それぞれを透明なアクリル製の箱に入れました。研究者たちは、一部のコロニーに野外でミツバチが曝露する濃度と同等のイミダクロプリドを与え、他の対照群にはイミダクロプリドを与えませんでした。ロボットカメラシステムが頭上のレールを走り回り、下にあるそれぞれの巣を覗き込みます。「つまり、1日に12回、各コロニーで何が起こっているかを約5分間監視するのです」とクロールは言います。「そして、これをほぼ2週間、完全に自律的に稼働させることができます。」すべてのミツバチの背中にはQRコードが埋め込まれているため、コンピュータービジョンシステムで昼夜を問わずミツバチの動きを追跡できます。

研究者たちが、曝露を受けたコロニーと通常のコロニーの間に発見した違いは顕著だ。「ミツバチの活動性が低下し、休息に費やす時間が増えます」とクラール氏は言う。「幼虫が世話を必要とする巣の中心から少し離れているため、巣の仲間との交流も少なくなります」。そして、行動の変化は夜間により顕著になる。「コロニーは日中は完全に機能しているように見えても、夜間に激しい活動停止に陥ることがあります」

マルハナバチには幼虫を甘やかしていることを考えれば、活動レベルの低下は特に問題です。健康なミツバチは、筋肉を振動させることで幼虫を積極的に温めます。クラル氏らの発見は、イミダクロプリドに曝露されたミツバチのコロニーは、通常のマルハナバチに比べて幼虫の体温を維持する能力が低いことであり、これは幼虫の発育に影響を与える可能性があるということです。

「もしこれがこれらの化合物が成長に影響を与える主な経路の一つだとすれば、環境によっては、あるいは状況によっては、その影響がより顕著になる可能性があります」とクラール氏は言う。外気温がマルハナバチにとって快適な環境であれば、これは大きな問題にはならないかもしれない。しかし、気温の変動があり、イミダクロプリドが巣の環境制御能力に影響を与える場合、幼虫は成長しない可能性がある。

ミツバチが幼虫を育てる方法の違いはそれだけではありません。通常、マルハナバチは成長中の幼虫の上に毛布のように覆いかぶさるワックス状の天蓋を作り、これも保温のためです。クロール氏が実験していた対照群のほぼ全てがこれを行いましたが、イミダクロプリドに曝露された群では何も起こりませんでした。「おそらく、こうした直接的な短期的な行動だけでなく、巣の構造における長期的な変化も阻害しているのでしょう」とクロール氏は言います。

しかし、ほとんどのハチの種は単独行動をし、社会性はありません。では、ネオニコチノイドに曝露された単独行動をするハチはどうなるのでしょうか？これらの種では、メスはほぼ単独で行動します。オスと交尾し、オスは飛び立ちます。「その後、メスは巣作り、採餌、産卵といった様々な活動をすべてこなし、死ぬまで数週間、場合によっては数ヶ月もこのサイクルを繰り返さなければなりません」と、ミツバチと農薬曝露を研究し、この新しい研究に関する論評を執筆したグエルフ大学のナイジェル・レイン氏は述べています。「したがって、そのような個体が農薬に曝露されると、生殖能力にかなり深刻な影響が出る可能性があると考えられます。」

スペクトルの対極に位置するのがミツバチで、そのコロニー数は数千に上ります。（クロール氏が研究している種は中間に位置するマルハナバチの一種、Bombus impatiensで、1コロニーあたり約200匹です。）ネオニコチノイドはミツバチにも微妙な行動変化を引き起こしますが、小規模なマルハナバチのコロニーや単独行動のハチほど重大な影響は及ぼさない可能性があります。「個体の採餌能力への比較的小さな影響は、より多くの個体が外に出てその作業を行うことで見えにくくなる可能性があります」とレイン氏は言います。

ミツバチにとっては朗報だが、ここに問題が潜んでいる。研究者や規制当局は、ネオニコチノイドへの曝露を研究するモデルとして、ミツバチに大きく依存してきた。ミツバチは簡単に見つけられるからだ。しかし、農薬に関しては、ミツバチに有効な手段が、マルハナバチや単独生活を送るハチには適用されない可能性が高い。なぜなら、マルハナバチの群れは規模が大きいからだ。レイン氏は、同僚や規制当局と協力して、これらの潜在的に脆弱な種を考慮に入れているという。

また、ここでは単一のストレス要因について論じています。クラル氏らは、7種類のネオニコチノイド系農薬のうち、たった1種類だけを研究しました。しかし、この手法を用いることで、ミツバチのコロニーで他の農薬を試験できる可能性があると考えられています。

確かに、ミツバチは危機に瀕しています。しかし、このような斬新な技術によって、科学者たちはミツバチを危険にさらしている原因をより深く理解しつつあります。狂気に陥った地球にとって、これは少しばかりの朗報と言えるかもしれません。

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