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domingo, 29 de julio de 2012

Adyuvantes de los agrotoxicos deteriora el aprendizaje de las abejas.

Adyuvante, Definición:  sustancia que contribuye a la acción de otra; sustancia añadida a una vacuna que refuerza su efecto.                                                           Droga o sustancia que intensifica o modifica la efectividad de otro fármaco o sustancia.                              

Deterioro de aprendizaje en las abejas melíferas causadas por adyuvantes pulverización agrícola


Timothy J. Ciarlo * , Christopher A. Mullin, James L. Frazier, Daniel R. Schmehl

Departamento de Entomología, La Universidad Estatal de Pennsylvania, University Park, Pennsylvania, Estados Unidos de América


Fondo

Adyuvantes de pulverización se aplica a menudo a los cultivos en conjunción con plaguicidas agrícolas con el fin de impulsar la eficacia del ingrediente activo (s). Los propios adyuvantes se supone que es en gran parte biológicamente inerte y por tanto son objeto de un examen mínimo y pruebas toxicológicas por las agencias reguladoras. Las abejas de miel están expuestos a una amplia gama de plaguicidas, que llevan a cabo las operaciones normales de alimentación, lo que significa que es probable que estén expuestos a rociar adyuvantes también. Fue hasta entonces desconocido si estos productos agroquímicos tiene efectos nocivos sobre el comportamiento de la miel de abeja.


Metodología / Principales conclusiones

Una versión mejorada, automatizado de la extensión probóscide reflejo (PER) de ensayo con un alto grado de reproducibilidad ensayo a ensayo se utiliza para medir la capacidad de aprendizaje olfativo de las abejas tratados oralmente con dosis subletales de los adyuvantes de pulverización más ampliamente utilizados en almendras en el Valle Central de California. Tres clases diferentes adyuvantes (surfactantes no iónicos, aceite para cultivos concentrados, y tensioactivos organosilicona) fueron investigados en este estudio. El aprendizaje se vio afectada después de la ingestión de 20 mg de surfactante de organosilicona, indicando los efectos nocivos sobre las abejas causados ​​por los agroquímicos ya que se consideran inocuos. Organosiliconas fueron más activas que los adyuvantes no iónicos, mientras que el aceite para cultivos concentrados eran inactivos. La ingestión se requiere para el tratamiento adyuvante probado tener un efecto sobre el aprendizaje, como la exposición a través del contacto antenal sólo indujo ningún nivel de deterioro.

Conclusiones / significado

Una disminución en la respuesta por ciento acondicionado después de la ingestión de los tensioactivos de organosilicona se ha demostrado aquí por primera vez. Aprendizaje olfativo es importante para la búsqueda de alimento las abejas de miel, ya que les permite aprovechar los recursos de las flores más productivas en un área en un momento dado. Deterioro del valor de esta capacidad de aprendizaje puede tener graves consecuencias para la eficiencia de forrajeo a nivel colonia, así como las interacciones sociales potencialmente muchos. Organosilicona coadyuvantes de aspersión por lo tanto, puede contribuir a la continua disminución global en la salud de las abejas.


Cita: Ciarlo TJ, CA Mullin, J. Frazier, Schmehl DR (2012) problemas de aprendizaje en las abejas melíferas causadas por adyuvantes de pulverización agrícola. PLoS ONE 7 (7): e40848. doi: 10.1371/journal.pone.0040848

Editor: Guy Smagghe, la Universidad de Gante, Bélgica

Recibido: 3 de febrero de 2012; Aceptado: 13 de junio de 2012; Publicado: 16 de julio 2012

Copyright: © 2012 Ciarlo et al. Este es un artículo de acceso abierto distribuido bajo los términos de la licencia Creative Commons, que permite el uso irrestricto, la distribución y reproducción en cualquier medio, siempre que el autor original y se acredite la fuente.

Financiación: La financiación se recibió del Departamento de Agricultura de EE.UU. - Instituto Nacional de Alimentación y la Agricultura - Proyecto Agrícola Coordinado y programas fundacionales de adjudicación, la Fundación para la Preservación de las abejas, y Sigma Xi. Los financiadores no tenía ningún papel en el diseño del estudio, la recogida y análisis de datos, la decisión de publicar, o la preparación del manuscrito.

Conflicto de intereses: Los autores han declarado que no existen conflictos de intereses.

* E-mail: tjc273@psu.edu


Introducción Top

Colony Collapse Disorder (CCD) sigue siendo una gran amenaza para las abejas de miel en todo el mundo. Pérdidas de colonias en los EE.UU. tienen un promedio de 30%, 34%, 29%, 36% y 32% en los inviernos de 2010-2011, 2009-2010, 2008-2009, 2007-2008 y 2006-2007, respectivamente [1 ] .Estas cifras no incluyen los de invierno no las pérdidas de colonias que representan una disminución más amplia de las abejas y otros polinizadores en todo el mundo. En la actualidad, se cree que varios factores tales como los patógenos, parásitos, desnutrición y exposición a los pesticidas tienen un papel en el CCD y el mundial imperante disminución de las abejas [2] , [3] .

La hipótesis de los pesticidas ha recibido considerable atención desde la aparición del CCD en 2006.Las abejas obreras de los trabajadores están expuestos a los pesticidas en los agroecosistemas, ya que el néctar y el polen de las flores, pero sólo recientemente el alcance de esta exposición a los pesticidas se ha investigado. Un estudio comparativo de CCD afectadas por las colmenas y las colmenas sanas reveló la presencia de 121 pesticidas diferentes y metabolitos en el 887 de cera, el polen, y las muestras tomadas de las abejas de las colmenas gestionadas a través de los EE.UU., con un promedio de 6 detecciones por ejemplo [4] . Sin embargo, no se encontró correlación entre un pesticida y un CCD de [3] - [5] .

Si bien los progresos se han realizado considerables con respecto a la topografía de la prevalencia de los ingredientes activos de plaguicidas dentro de las colmenas, prácticamente no se ha trabajado para examinar la seguridad de los adyuvantes de plaguicidas que pueden estar incluidos en las formulaciones de plaguicidas (adyuvantes de formulación) o mezclar en el tanque y se pulveriza a lo largo de con el producto formulado (adyuvantes de pulverización). Los adyuvantes están diseñados para mejorar la eficacia de los fungicidas, herbicidas, rociados e insecticidas mediante la mejora de esparcimiento, humectación, la penetración, la reducción de la degradación por UV, y / o reducir la formación de espuma y la evaporación [6] - [9] . Adyuvantes de pulverización de tanques propios son en gran medida asume que biológicamente inerte y generalmente no están incluidos en los ensayos de evaluación de riesgos necesarios para registrar un plaguicida o sus formulaciones [10] , [11] . Por otra parte, los ingredientes específicos que componen adyuvantes de pulverización son considerados secretos comerciales de las empresas de productos químicos que los fabrican y por lo tanto no suelen ser revelada [11] , [12] . Dado el hecho de que las abejas migratorias miel están expuestos a los pesticidas tantos, y el hecho de que estos adyuvantes se pulverizan en conjunción con formulaciones de plaguicidas, se deduce que es probable forraje expuesto a adyuvantes también. El papel de estos agroquímicos en la investigación en curso de la CLD y sus efectos sobre la fisiología / comportamiento de las abejas de miel han sido pasados ​​por alto por lo tanto, hasta este punto.

Análisis típicos ecotoxicológicos para el registro de los plaguicidas se centra en el corto plazo los ensayos destinados a determinar la LD-50 o LC-50 de una sustancia química en particular en una población de organismos de prueba. En consecuencia, muchos de los efectos de la exposición crónica o subletal a los pesticidas son en gran parte inexplorado, en parte debido a la dificultad de llevar a cabo estas pruebas [13] . Dadas las complejas las abejas obreras, las tareas de comunicación y de navegación de la miel debe llevar a cabo, los efectos subletales de los plaguicidas son especialmente importantes cuando se compara con otras especies, menos sofisticados que no son objeto [14] .

La extensión de la probóscide reflejo (PER) de ensayo se usa aquí es un ensayo bien establecida aprendizaje asociativo que efectivamente simula los eventos de alimentación que se producen en una flor en un entorno controlado de laboratorio [15] , [16] . Dosis subletales de los ingredientes activos de plaguicidas se ha demostrado que esta vía de poner en peligro el aprendizaje en las abejas forrajeras. Decourtye et al. [17] tratados abejas de la miel por vía oral con uno de los nueve ingredientes activos de plaguicidas y se encontró que las actuaciones de aprendizaje se redujeron en cuatro de los nueve grupos de tratamiento. Una de las tres dosis de cada ingrediente activo se administra, la más alta de las cuales era sólo 1/20 ª de la fase oral de 48 horas LD-50. Abramson et al. [18] encontró que tebufenozide y diflubenzuron, dos pesticidas reguladores del crecimiento de insectos cree que es inofensivo para las abejas de miel, tanto para reducir los resultados del aprendizaje en las abejas melíferas a niveles subletales. Los insecticidas neonicotinoides relativamente nuevos, además de ser altamente tóxico para las abejas de miel, también afecta al aprendizaje y la memoria a niveles subletales [13] , [19] - [21] . Esto es particularmente cierto para el imidacloprid. Estos estudios utilizaron el ensayo POR examinar únicamente los efectos de los ingredientes activos de plaguicidas, sin embargo. Aún no se sabe qué efectos subletales adyuvantes agrícolas de aspersión tienen las abejas melíferas de forrajeo, específicamente con respecto a sus capacidades de aprendizaje. A continuación se describe la evidencia del aprendizaje deterioro en las abejas melíferas causados ​​por una clase particular de los adyuvantes de pulverización conocidas como organosiliconas.

Materiales y Métodos Top

Los adyuvantes Evaluado

Hay cientos de adyuvantes de pulverización agrícola actualmente en uso en los EE.UU., y es la lista de productos registrados en constante expansión [22] . En aras de la practicidad, era necesario para limitar la investigación experimental de los adyuvantes más frecuentes por las abejas en las operaciones comerciales de apicultura. Este estudio se centró en los coadyuvantes de aspersión más comúnmente utilizados se aplican a las almendras en el Valle Central de California por dos razones principales:

  1. La polinización de los almendros en el Valle Central de California es el mayor evento de la polinización en el mundo. Los productos agroquímicos se aplican a estos almendros, por tanto, que pueda tener el mayor impacto en la salud de la miel de abeja en relación con otros sistemas de cultivo. Por otra parte, algunos de los plaguicidas, especialmente los fungicidas - se aplican a las almendras, mientras que las flores están en flor [23] . Teniendo en cuenta que las recolectoras visitan las flores abiertas para recoger el polen y el néctar, este escenario representa el mayor peligro potencial para las abejas alimentación en términos de exposición a los agroquímicos.
  2. El estado de California es el único entre todos los demás estados de los EE.UU. en el que se dispone que los productores de todos los cultivos alimentarios importantes para informar de su uso de plaguicidas. Adyuvantes de pulverización se consideran los pesticidas y por lo tanto debe ser reportado en la misma forma que los plaguicidas son los ingredientes activos. Esta información está contenida en el uso de la Información de Pesticidas de California Portal (CalPIP), una base de datos mantenida por el Departamento de Regulaciones de California plaguicidas[24] .

La base de datos CalPIP se buscó la información de uso en relación con tres clases principales de adyuvantes de pulverización (organosilicona adyuvantes, surfactantes no iónicos, y concentrados de aceite de cultivos) en las almendras en la parte superior de almendras que producen los condados de California en 2009 [25] . Entre los organosiliconas, Dyne-Amic fue el adyuvante más utilizado, seguido por Syl-Tac y Sylgard 309 ( Fig. S1 ). Activador 90, R-11, y Britz B-85 fueron los tensioactivos no iónicos más utilizadas ( Fig.. S2 ), mientras que Penetrador, concentrado de aceite para cultivos, y Agri-Dex representado el aceite para cultivos más ampliamente utilizado concentrados ( Fig.. S3 ).Estos adyuvantes utilizados con más frecuencia se incluyeron en este estudio. Britz B-85 no se pudo obtener, por lo que se utilizó en lugar Inducir.

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Figura 1. los resultados del aprendizaje de las abejas melíferas tras el contacto antenal más la ingestión oral de Dyne-Amic.

Una de las cuatro concentraciones de Dyne-Amic (5%, 1%, 0,5%, y 0,1%) en solución de sacarosa (50% w / v) se alimenta a las abejas 5 minutos antes de la prueba de adquisición primero (AT1) durante 2 segundos . Abejas de control fueron alimentados solución de sacarosa sólo. Porcentaje de respuesta acondicionado se refiere al porcentaje de abejas en cada grupo que dieron respuestas positivas en cada ensayo. El número de pacientes en cada grupo se indica entre paréntesis. * P <0,05 (prueba exacta de Fisher) con respecto al control.

doi: 10.1371/journal.pone.0040848.g001

Syl-Tac y R 11-fueron proporcionados por Wilbur-Ellis (San Francisco, CA), y 309 Sylgard fue proporcionada por Dow-Corning (Midland, MI). Dyne-Amic, Silwet L-77, inducir, Penetrator, Agri-Dex, y concentrado de aceite de cultivos fueron proporcionados por Helena (Memphis, TN), y el Activador 90 fue proporcionada por Loveland (Greeley, CO). Grado técnico imidacloprid (99,5% de pureza) se adquirió de servicio Chem. (West Chester, PA). Imidacloprid es un ingrediente activo que reduce la capacidad de aprendizaje de las abejas melíferas a dosis subletales [20] y fue incluido para validar los métodos empleados.

Animales

Las abejas obreras de la miel (Apis mellifera L.) se obtuvieron de una de las dos colmenas en el campus de la Universidad Estatal de Pensilvania (University Park, PA) durante los meses de julio a septiembre de 2011. Para asegurar una distribución homogénea de edad entre los organismos de prueba, sólo alrededor de 2 semanas de edad después de la enfermera, antes de la alimentación "casa" las abejas de la caja superior de cada colmena fueron seleccionados. Abejas de la casa son generalmente menores de cazadores-recolectores y son responsables de tareas en la colmena como el peine de la construcción y el manejo de los recursos alimentarios [26] . Una vez recogidas, las abejas fueron anestesiados en frío durante 3-4 minutos y de forma individual aprovechado en 2 cm de longitud de 0,635 cm x 0,432 cm (OD x identificación) de tubería de polietileno. Cada tubo se cortó longitudinalmente de modo que pudiera ser abierto, y una pieza semicircular de la tubería se cortó de un extremo con un taladrador de corcho para permitir que la cabeza de la abeja y el rango de movimiento libre patas delanteras ( Fig.. S4 ). Cada alas de abeja se extendió fuera del tubo a través de la hendidura longitudinal y se envolvió con una pequeña pieza de parafilm para asegurar la abeja en su lugar. Las abejas enjaezados fueron alimentados hasta saciarse con una solución de sacarosa (50% w / v) y luego ayunas durante un período de 18-horas a 25 ° C antes de los ensayos de aprendizaje, destinadas a establecer un nivel de hambre uniforme. Hemos encontrado que las abejas de la casa experimentan una menor incidencia de mortalidad que los cazadores-recolectores a la conclusión de este período de hambre.

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Figura 2. los resultados del aprendizaje de las abejas melíferas tras el contacto antenal más la ingestión oral de los adyuvantes organosilicona.

Uno de los cuatro adyuvantes organosilicona diferentes (1% v / v) en solución de sacarosa (50% w / v) se alimenta a las abejas 5 minutos antes de la prueba de adquisición primero (AT1) durante 2 segundos. Abejas de control fueron alimentados solución de sacarosa sólo. Porcentaje de respuesta acondicionado se refiere al porcentaje de abejas en cada grupo que dieron respuestas positivas en cada ensayo. El número de pacientes en cada grupo se indica entre paréntesis. * P <0,05 (prueba exacta de Fisher) en relación con el control total.

doi: 10.1371/journal.pone.0040848.g002
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Figura 3. los resultados del aprendizaje de las abejas melíferas tras el contacto antenal más la ingestión oral de surfactantes no iónicos.

Uno de los tres agentes tensioactivos no iónicos diferentes (1% v / v) en solución de sacarosa (50% w / v) se alimenta a las abejas 5 minutos antes de la prueba de adquisición primero (AT1) durante 2 segundos. Abejas de control fueron alimentados solución de sacarosa sólo. Porcentaje de respuesta acondicionado se refiere al porcentaje de abejas en cada grupo que dieron respuestas positivas en cada ensayo. El número de pacientes en cada grupo se indica entre paréntesis. * P <0,05 (prueba exacta de Fisher) en relación con el control total.

doi: 10.1371/journal.pone.0040848.g003
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Figura 4. los resultados del aprendizaje de las abejas melíferas tras el contacto antenal más la ingestión oral de aceite de la cosecha se concentra.

Uno de tres diferentes concentrados en aceite para cultivos (1% v / v) en solución de sacarosa (50% w / v) se alimenta a las abejas 5 minutos antes de la prueba de adquisición primero (AT1) durante 2 segundos. Abejas de control fueron alimentados solución de sacarosa sólo. Porcentaje de respuesta acondicionado se refiere al porcentaje de abejas en cada grupo que dieron respuestas positivas en cada ensayo. El número de pacientes en cada grupo se indica entre paréntesis. * P <0,05 (prueba exacta de Fisher) en relación con el control total.

doi: 10.1371/journal.pone.0040848.g004

Protocolos de la exposición

Después de que el período de hambre de 18 horas, las abejas fueron tratados con uno de los adyuvantes antes mencionados en una de tres maneras: la exposición oral únicamente (O), póngase en contacto antenal solamente (A), y la exposición oral más contacto antenal (A, O +). Para todas las modalidades de tratamiento, el adyuvante se está probando se añadió a la solución de sacarosa (50% w / v) para lograr una concentración de adyuvante de 1% (v / v). En el 'A + O' experimentos, este 1% adyuvante / solución de sacarosa se presentó a las antenas de cada abeja en el grupo de tratamiento a través de algodón. Una vez en contacto con el hisopo de algodón saturada, la extensión trompa reflejo ocurrido, y cada abeja se le permitió alimentarse de la quimioterapia adyuvante / solución de sacarosa durante 2 segundos para simular un caso de néctar de alimentación en un adyuvante-rociada flor ( Fig.. S5 ). En los 'O' experimentos, una gota de solución de sacarosa (50% w / v) se presenta a las antenas a través de una aguja hipodérmica de calibre 16 para provocar la extensión probóscide tal que la trompa no podían ponerse en contacto con la gota. En cambio, la probóscide (No antenas) se le permitió ponerse en contacto con un hisopo de algodón empapado con un 1% adyuvante / solución de sacarosa durante 2 segundos. En los experimentos 'A', el método de tratamiento se invirtió simplemente de manera que sólo las antenas en contacto con el adyuvante / solución de sacarosa. Un número equivalente de abejas de control se utilizó en cada experimento.Ellos se sometieron al método de tratamiento mismo, pero sacarosa-sólo solución (50% w / v) se utiliza en lugar de 1% adyuvante / solución de sacarosa. El tratamiento se administró 5 minutos antes de la prueba PER. En todos los casos, las abejas que no se extendía su probóscide después del contacto antenal ya sea con el 1% adyuvante / sacarosa o sacarosa solución de sólo solución (50% w / v) (dependiendo del experimento) fueron retirados del estudio y se sustituye por individuos que tenía el reflejo. 'A' y los protocolos de 'O' de tratamiento incluye sólo el adyuvante más ampliamente utilizado de cada clase (Dina-Amic, el Activador 90, y Penetrator) de almendras en el Valle Central de California de 2005-2009.

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Figura 5. los resultados del aprendizaje de las abejas melíferas tras el contacto antenal más la ingestión oral de 12 ng imidacloprid.

El imidacloprid se alimentó a las abejas 5 minutos antes de la prueba de adquisición en primer lugar (AT1). Abejas de control fueron alimentados solución de sacarosa sólo. Porcentaje de respuesta acondicionado se refiere al porcentaje de abejas en cada grupo que dieron respuestas positivas en cada ensayo. Número de sujetos en cada grupo se indica entre paréntesis. * P <0,05 (prueba exacta de Fisher) en relación con el control total.

doi: 10.1371/journal.pone.0040848.g005

Técnica imidacloprid grado se disolvió primero en acetona y después se diluyó en solución de sacarosa (50% w / v) para conseguir una concentración de 6,25 mg L-1. Una alimentación 2 segundos de esta solución entrega una dosis efectiva de 12 ng imidacloprid por abeja, que se ha mostrado perjudicar el aprendizaje olfativo en las abejas [20] . La concentración final de acetona en la solución de tratamiento fue del 1%. Abejas de control recibieron solución de sacarosa (50% w / v, 1% de acetona v / v).

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Figura 6. los resultados del aprendizaje de las abejas melíferas tras la ingestión oral (no contacto antenal) de los adyuvantes de pulverización.

Las abejas se alimentaron Dyne-Amic (A), el activador 90 (B), y Penetrator (C) (1% v / v para cada adyuvante) 5 minutos antes de la prueba de adquisición primero (AT1) durante 2 segundos de tal manera que sus antenas era no permite tocar la solución adyuvante. Porcentaje de respuesta acondicionado se refiere al porcentaje de abejas en cada grupo que dieron respuestas positivas en cada ensayo. Número de sujetos en cada grupo se indica entre paréntesis. * P <0,05 (prueba exacta de Fisher) en relación con el control total.

doi: 10.1371/journal.pone.0040848.g006
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Figura 7. los resultados del aprendizaje de las abejas melíferas tras el contacto antenal (no la ingestión oral) con adyuvantes de pulverización.

Antenas de las abejas se tocó con soluciones de Dyne-Amic (A), el activador 90 (B), y Penetrator (C)(1% v / v para cada adyuvante) 5 minutos antes de la prueba de adquisición primero (AT1) durante 2 segundos de tal manera que sus partes de la boca no se les permite tocar la solución adyuvante.Porcentaje de respuesta acondicionado se refiere al porcentaje de abejas en cada grupo que dieron respuestas positivas en cada ensayo. Número de sujetos en cada grupo se indica entre paréntesis. * P <0,05 (prueba exacta de Fisher) en relación con el control total.

doi: 10.1371/journal.pone.0040848.g007

Dyne-Amic de la dosis por respuesta

Un estudio de dosis-respuesta se realizó para determinar la concentración mínima adyuvante que conduce al aprendizaje de deterioro. Esta concentración entonces sería utilizado como un estándar para todos los adyuvantes incluidos en los tres protocolos experimentales (A, O +, A y O). Dyne-Amic se añadió a la solución de sacarosa (50% w / v), que se administró a continuación, a cada abeja en el grupo de tratamiento según el protocolo de la exposición 'A O +'. 0,1%, 0,5%, 1,0% y 5,0% fueron las cuatro concentraciones de prueba Dyne-Amic.

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Figura 8. Las cantidades de solución de tratamiento consumido por la abeja de acuerdo a la clase adyuvante.

Los datos de cada individuo adyuvante a prueba en el contacto antenal más experimentos de ingestión bucal fueron tratados como replica de acuerdo a la clase. Cantidades medias de consumo fueron 1,88, 1,90, 2,41 y 1,78, respectivamente, la abeja l -1para el control, organosilicona, no iónicos, y las clases de cultivos de aceite concentrado,. Las barras de error representan una desviación estándar de la media. Las cantidades consumidas por la abeja no fueron significativamente diferentes del control (P <0,05, t de Student-test).

doi: 10.1371/journal.pone.0040848.g008

Los ensayos de aprendizaje

Los ensayos POR descritos aquí se han adaptado de Takeda [15] y Bitterman et al. [16] . Las abejas utilizan y tratados fueron sometidos a ensayos de adquisición (5 AT), seguidos de 6 ensayos de retención (RT). Ensayos de adquisición consistió en la presentación del estímulo condicionado (EC), más el estímulo no condicionado (EE.UU.), mientras que los ensayos de retención consistió en la presentación de la CS solamente. Solución de sacarosa (50% w / v) se utilizó como los EE.UU., y el olor de una solución al 1% de aceite de canela pura (Ahora Alimentos, Bloomingdale, IL) en aceite mineral se utiliza como la CS. 500 l de esta solución de aceite de canela se colocó en un vial con un tubo de entrada de aire y un tubo de salida ( Fig.. S6 ). Durante cada prueba, una válvula solenoide controlada por ordenador (3-Way MIV, el Co. Lee, Essex, CT) operado por el software LabVIEW (v 8.6, National Instruments, Austin, TX) dirigió un pulso de 5 segundos de aire en el fondo del vial para producir un efecto burbujeante. El tubo de salida a continuación, lleva el aire inyectado en el espacio superior del frasco y lo entregó a las antenas de la abeja. El burbujeo garantizarse una concentración constante de olor canela en el pulso de 5 segundos. Una pipeta Pasteur de vidrio pegado a la asamblea de entrega olor encuentra el tubo de salida, así como un tubo "no-pulso". Este tubo no lleva a pulso un flujo constante de no oloroso aire humidificado Cero Ultra (Fairless Hills, Pensilvania) de un cilindro de gas a la abeja cuando el pulso de 5 segundos CS no estaba en vigor. La válvula de solenoide redirigir este flujo de aire en el vial cuando el comando de pulso el olor se le dio para producir el CS. Por lo tanto, un flujo de aire constante se logró (250 ml min -1 fue utilizado en este estudio) a lo largo de cada experimento, incluso al comienzo del pulso de CS. Esta constancia garantizar que cualquier respuesta positiva observada se debió a la señal olfativa y no la estimulación mecanosensorial de un cambio en el flujo de aire.

Un Pyrex ángulo de 60 ° de tallo largo embudo de filtración (VWR, Radnor, PA), con anillos de cobre conectados a cabo un equipo de 8 abejas utilizan y se colocó en la arena con la ayuda de un micromanipulador manual (World Precision Instruments, Sarasota, FL) . Después de cada ensayo, el embudo se mantuvo en su lugar, pero se hizo girar 45 ° para posicionar la abeja siguiente de la escuadra en línea con la corriente de aire. Después de las 8 abejas completado un único ensayo, el embudo se retira del micromanipulador y presentó a otro embudo. El número de embudos usados ​​era dependiente del número de abejas que se están probando. Un vaso separado embudo conectado a una línea de vacío, colocado directamente detrás de la abeja recibir la CS capturado los gases de escape una vez que el olor CS pasó sobre las antenas y la sacaron de la arena de ensayo. El sistema automatizado de entrega olor se describe aquí es una mejora con respecto a los descritos anteriormente manuales de metodologías [15] , [16] , [18] , [27] que se basan en un operador humano para entregar un pulso constante de olor en términos de duración y precisión direccional.Nuestro método PER tiene un grado de reproducibilidad que no se ha informado antes.

Durante una prueba de adquisición, un 5 segundos CS de pulso fue entregada a las antenas de la abeja. 3 segundos en este pulso, los EE.UU. se presentó a través de algodón primero en las antenas para obtener la extensión trompa, y luego la propia trompa. La abeja se le permitió alimentarse de los EE.UU. durante 1 segundo. Presentación de los EE.UU. se completó por lo tanto, antes de que el pulso de CS había terminado. Extensión de la probóscide en la ventana de 3 segundos antes de la presentación EE.UU. fue visto como una respuesta positiva, y se registró como un 'sí' o 'no' del evento. A 10 minutos entre el intervalo de espera de juicio se utilizó en todos los experimentos, tanto para la adquisición y retención de los ensayos.

Durante un juicio de retención, sólo el 5 segundos CS de pulso se presentó a la abeja. Extensión de la probóscide en esta ventana 5 segundos fue visto como una respuesta positiva. Una hora de descanso 1 a 1,5 se produjo entre la prueba de adquisición y la última prueba de retención en primer lugar.

Análisis estadístico

Las comparaciones de las respuestas positivas de aprendizaje en cada ensayo entre el control y grupos tratados se realizaron con la prueba exacta de Fisher. La t de Student se utilizó para comparar las cantidades de consumo de medios de solución de tratamiento por abeja de acuerdo a la clase adyuvante. Un valor de P menor de 0,05 fue considerado significativo. Los datos fueron analizados utilizando el software estadístico Minitab (v. 14, State College, PA).

Resultados Top

Los grupos de control en cada una de las tres modalidades de tratamiento (A, O +, A y O), incluyendo el grupo de control de acetona en el experimento imidacloprid, no fueron estadísticamente diferentes entre sí y se combinaron en un grupo de control total de cada modalidad de tratamiento. Todas las comparaciones entre las abejas tratamiento y de control se realizaron con estos controles agregados.

Dyne-Amic de la dosis por respuesta

Las actuaciones de aprendizaje olfativo de las abejas tratadas con las 4 concentraciones de Dyne-Amic, según el protocolo de la 'A + S' se muestran en la figura. 1 . Dyne-Amic no causó una reducción significativa en el aprendizaje a concentraciones de 0,1% y 0,5%. Discapacidad de aprendizaje significativo se produjo en los 1,0% Amic-Dyne abejas tratados, comenzando por AT3 (P <0,05, prueba exacta de Fisher). Una reducción aún mayor en la capacidad de aprendizaje se ha visto en las abejas tratadas con 5,0% Dyne-Amic. Desde el 1,0% fue la concentración más baja que reduce significativamente el aprendizaje, que fue elegido como el nivel de concentración para los otros adyuvantes investigados aquí.

La exposición oral + contacto antenal

Las actuaciones de aprendizaje olfativo de las abejas tratadas con adyuvantes según el protocolo del 'A + S' se muestran en las figuras. 2 , 3 , 4 . Los adyuvantes organosilicona (dina-Amic, Syl-Tac, y Silwet L-77) inducida por el deterioro de aprendizaje comienzo con la prueba de la tercera adquisición (AT3) ( Fig. 2. ) (P <0,05, prueba exacta de Fisher). La única otra prueba de organosilicona, Sylgard 309, inducida principio de aprendizaje con el deterioro AT5 ( fig. 2C ) (P <0,05, prueba exacta de Fisher). Las abejas de miel tratados con el agente tensioactivo no iónico activador 90 experimentaron una reducción similar en el aprendizaje de principios en la capacidad de AT5 ( Fig. 3A ) (P <0,05, prueba exacta de Fisher). Los surfactantes no iónicos otras pruebas, el R-11 e inducir, no mermen de forma significativa el aprendizaje ( Fig. 3. ), aunque se observaron diferencias en el proceso de retención de cuarta (RT4) para R-11 ( Fig. 3B ) (P <0,05, prueba exacta de Fisher). Sin problemas de aprendizaje se ha visto en las abejas tratados con los tres cultivos concentrados de aceite (Penetrator, Agri-Dex, y concentrado de aceite de Cultivos) ( Fig. 4. ).

Imidacloprid causó la reducción más dramática en el aprendizaje que se observan en este estudio, a partir de AT2 ( Fig. 5. ) (P <0,05, prueba exacta de Fisher). No más del 40% de los tratados con imidacloprid las abejas dio respuestas positivas en cualquier ensayo durante la prueba PER.

La exposición oral sólo

Las actuaciones de aprendizaje olfativo de las abejas tratadas con el adyuvante de la parte superior de cada clase de acuerdo con la 'O' del protocolo se muestran en la figura. 6 . Las abejas tratadas con Dyne-Amic experimentaron una reducción en la capacidad de aprendizaje en línea con los de la 'A + O' experimento, a partir de AT3 ( fig. 6A ) (P <0,05, prueba exacta de Fisher). Sin embargo, no hubo diferencia estadística fue visto en AT5, RT2, RT5, y RT6. Activador 90 no redujo significativamente el aprendizaje, pero no parece haber un cierto grado de deterioro ( fig. 6B ). Penetrator no causó ningún impacto en la capacidad de aprendizaje ( la fig. 6C ). Estos resultados son similares a los observados en los experimentos de la 'A + O ".

Contacto antenal Sólo

Cuando las abejas fueron tratadas con el adyuvante de la parte superior de cada clase en contacto con la antena única ('A' del protocolo), no hubo diferencias en la capacidad de aprendizaje se observaron ( Fig. 7. ). Esto es válido para dina-Amic, lo que indujo una reducción significativa en el aprendizaje, tanto en la 'A + S "y los experimentos de' O '. Por lo tanto, la ingestión se requiere para el adyuvante probado tener un efecto sobre el aprendizaje. La acción directa sobre las células olfativas quimiosensoriales para modificar la entrada olfativa a la asociación de aprendizaje parece muy poco probable.

Durante los tratamientos de dosis consumida

La media de los datos de consumo de acuerdo con la clase se muestra en la fig. 8 . Estos valores se compararon con el control total (n = 10) y no fueron significativamente diferentes (P <0,05, t de Student-test). La densidad de la solución de sacarosa al 50% (w / v) (ρ = 1,1505 g ml -1) se utiliza para convertir la masa de volumen. 2 l es la cantidad consumida por las abejas durante la alimentación de 2 segundos. Dado que la densidad de los tensioactivos no iónicos y organosilicona es de 1 g ml -1 o ligeramente mayor que 1 -1 g ml, una alimentación 2 segundos de esta solución entrega una dosis eficaz de adyuvante ug 20 por abeja. La densidad media de la aceite para cultivos concentrados fue 0,875 g ml -1, lo que significa que una alimentación 2 segundos entregado 17,5 g por abeja para estos experimentos.

Discusión Top

La ingestión oral de 20 mg de los adyuvantes organosilicona probado aquí (Dina-Amic, Syl-Tac, Sylgard 309, y Silwet L-77) reduce significativamente la capacidad de las abejas de miel de aprendizaje en el paradigma de condicionamiento clásico PER ( la fig. 2 ). Esta es la primera investigación sobre los efectos adversos de las abejas causada por adyuvantes de pulverización supuestamente inertes agrícolas. Estudios previos han encontrado que dosis subletales de insecticidas neurotóxicos, como la deltametrina [17] , [20] , flucitrinato y ciflutrina [28] , tiametoxam[21] , y el imidacloprid [19] , [20] , [29] poner en peligro la capacidad de aprendizaje en el abejas en una manera similar. Teniendo en cuenta que las conexiones neuronales en el cerebro de la abeja de miel, en particular las que se encuentran en los cuerpos fungiformes, juegan un papel importante en la mediación de aprendizaje asociativo y la formación de la memoria [30] , [31] , estos resultados no son del todo sorprendente. Abramson et al. [18] mostraron que los insecticidas que no son neurotóxicos, es decir, el crecimiento de insectos reguladores tebufenozide y diflubenzuron, también pueden interferir con el aprendizaje asociativo en las abejas melíferas. Tebufenozide es un agonista de la hormona de la muda 20-hidroxiecdisona, causando el desarrollo de una cutícula malformada cuando son ingeridos por larvas de insectos específica [32] . Diflubenzurón es un inhibidor de quitina que interrumpe la síntesis de una nueva cutícula larval durante la muda [33] . El mecanismo de acción de los adyuvantes organosilicona con respecto al aprendizaje de deterioro en las abejas de miel sigue siendo desconocida, pero también muestran que los productos químicos que no necesariamente tienen que ser clasificados como neurotóxico a tener efectos sobre el aprendizaje y la memoria.

Una serie de experimentos iniciales revelaron 1% Dyne-Amic a ser la concentración más baja que condujo a una disminución significativa en la capacidad de aprendizaje después de un evento de alimentación 2 segundos ( Fig.. 1 ). Por lo tanto, 1% fue elegido como la concentración estándar que se utilizará para los otros adyuvantes incluidos en la parte principal de este estudio. El hecho de que una clara relación dosis-respuesta fue observado con Dyne-Amic corrobora la evidencia de aprendizaje deterioro causado por agentes tensioactivos de organosilicona.

Una reducción similar en el aprendizaje no se observó en las abejas tratadas con surfactantes no iónicos ( Fig. 3 ), aunque por ciento de respuestas condicionadas fueron en general inferiores a los observados en las abejas de control. Activador 90 era el agente tensioactivo no iónico sólo para inducir respuestas positivas de aprendizaje significativamente menor en más de un ensayo. Ninguno de los concentrados en aceite para cultivos probado causado reducciones significativas en el aprendizaje ( Fig.. 4 ). Las razones de por qué un efecto tan fuerte clase se observó no están claras, pero puede ser debido a la actividad tensioactivo de cada clase. Organosiliconas representan la nueva clase de agentes tensioactivos agrícolas y son conocidos por sus características extremas se extienden cuando se añade a las soluciones acuosas en concentraciones muy bajas [6] , [34] . La mayoría de los productos agroquímicos se rocía sobre la superficie de hojas en forma de soluciones acuosas, y normalmente ya sea hacia arriba o cordón de ser rechazado de plano por la cutícula cerosa de las hojas. En cualquier caso, el área total de la hoja cubierta por el material pulverizado se reduce, lo que a su vez reduce la eficacia del producto agroquímico [7] . Los tensioactivos, cuando se añade a las soluciones acuosas, reducen la tensión superficial de la solución, permitiendo así que se extienda más fácilmente sobre una superficie no polar. Al igual que todos los tensioactivos, cada molécula de organosilicona se compone de un grupo hidrófilo y un resto hidrófobo que le permiten interactuar fácilmente con compuestos tanto polares y no polares. La capacidad de la "super-propagación 'de organosiliconas se piensa que es debido a la columna vertebral de siloxano del grupo hidrófobo, que permite que la porción hidrófoba a ser mucho más compacta que la de carbono convencionales, basados ​​en tensioactivos [6] , [34] . El metilo (CH 3) grupos unidos a cada átomo de silicio son también más hidrofóbico que la de metileno (CH 2) grupos que comprenden la porción hidrófoba de más tensoactivos hidrocarburos convencionales [6] , [7] . El resultado final es que organosiliconas causar una mayor reducción en la tensión superficial que ambos agentes tensioactivos no iónicos y aceite para cultivos concentrados, por lo que los tensioactivos más potentes disponibles para los productores, incluso a concentraciones más bajas. El mecanismo de acción dentro de una abeja que conduce a un deterioro de aprendizaje puede ser debido a esta actividad tensioactivo extrema.

Tensioactivos de organosilicona se distinguen también por su infiltración de estomas y de las características de penetración. Adyuvantes herbicida más convencionales no son capaces de disminuir la tensión superficial de la solución pulverizada a un punto donde la infiltración de estomas es posible.Organosiliconas puede lograr esto en gran parte debido a la naturaleza compacta de la hidrófobo siloxano, aumentando así la eficacia del herbicida con el que se pulveriza [6] , [7] . Tal vez la mayor preocupación con respecto a la salud de las abejas de miel es el aspecto súper penetrante de organosiliconas. Caballero y Kirkwood [35] encontró que la penetración cuticular de diflufenican en las malas hierbas dicotiledóneas de los cereales de invierno se reforzó cuando se mezcla con Silwet L-77 (1,0 g L -1). De nuevo, este mecanismo aumentará la eficacia de herbicidas, facilitando el transporte a sus sitios de acción dentro de la planta. Adyuvantes organosilicona así mediar tanto la mezcla de plaguicidas hidrófobos con agua para formar soluciones y la disolución de cutículas hidrófobas y las membranas para permitir ingredientes activos de penetrar. No se sabe si un fenómeno similar está teniendo lugar dentro del cultivo o del intestino medio de las abejas melíferas.

Además de ser depende de la clase adyuvante, el deterioro de aprendizaje fue también dependiente de la vía de exposición. Sin problemas de aprendizaje se observó en la 'A' experimentos ( Fig. 7. ). En contraste, las abejas en los experimentos de 'O' la recepción de los adyuvantes mismos exhibieron disminución de la capacidad de aprendizaje en línea con los experimentos en la 'A + O ". Esto sugeriría que los organosiliconas (dina-Amic, al menos) no están actuando directamente sobre las neuronas quimiosensoriales en las antenas, sino más bien a nivel sistémico después de entrar en el cultivo. Es posible que actúan sobre los receptores gustativos situado en la misma trompa, pero esto parece poco probable debido al hecho de que los receptores gustativos de las antenas no se vieron afectadas por cualquier adyuvante.

Problemas de aprendizaje se caracteriza por ciento de respuestas significativamente más bajos acondicionado en las abejas de tratados relativos a controlar las abejas en cualquier ensayo dado durante la prueba PER [13] , [15] , [16] , [20] , [28] . Cada experimento POR consta de 5 ensayos de adquisición seguida de 6 ensayos de retención. Los ensayos de adquisición comenzará 5 minutos después del tratamiento con el adyuvante se está probando y están diseñadas para medir lo bien que las abejas pueden formar la asociación entre el CS y los EE.UU.. Ensayos de retención comienza de 1 a 1,5 horas después de la prueba de adquisición quinto y están diseñados para medir memoria a medio plazo, o lo bien que las abejas pueden recordar una asociación aprendida. Se rigen por parámetros diferentes y dar puntos de vista diferentes sobre la mecánica temporales de aprendizaje[14] , [15] , [16] . Baja por ciento de respuestas condicionadas durante los ensayos de adquisición implica que el tratamiento tiene un efecto fisiológico inmediato sobre la abeja, presumiblemente en el sistema nervioso central. Es importante señalar que una reducción en las respuestas por ciento acondicionado en los ensayos de adquisición tendrá un efecto concomitante en los ensayos de retención para un grupo dado de abejas en un experimento POR. Por ejemplo, los ensayos de retención para un grupo de tratamiento en particular puede ser significativamente menor que los ensayos de retención respectivos del grupo de control, pero sólo porque la adquisición de aprendizaje se veía afectada ya. En otras palabras, si no hay deterioro durante los ensayos de adquisición, no tiene importancia se ve en los ensayos de retención. De hecho, este suceso se observó en los casos en que organosiliconas causadas reducciones significativas en la adquisición de aprendizaje ( Fig.. 2 ). Las abejas en los grupos de organosilicona que eran capaces de aprender apareció para retener la memoria de la asociación de la misma medida que las abejas de control (es decir, la pendiente entre RT1 y RT6 parece ser el mismo). Por tanto, es difícil sacar conclusiones con respecto a la información obtenida de los ensayos de retención en estos experimentos. Una reducción en por ciento de respuestas acondicionado durante los ensayos de retención, pero no en los ensayos de adquisición, sugeriría un efecto retardado del tratamiento, como los ensayos de retención comenzar 2-3 horas después del tratamiento. Esta situación no se observó en cualquier experimento realizado aquí, sin embargo.

Una ligera disminución en las respuestas por ciento acondicionado en el curso de los ensayos de retención se espera independientemente de si o no un adyuvante se administró. Esta disminución se debe probablemente a la habituación - una disminución de las respuestas positivas causadas por repetidos sobre-excitación de las neuronas sensoriales. Las tasas de habituación entre las abejas organosilicona-tratados y las abejas de control no parece ser diferente en función de la pendiente entre RT1 y RT2.

Los resultados aquí descritos tienen consecuencias potencialmente graves para el uso en el futuro y la seguridad de los adyuvantes de pulverización en los sistemas agrícolas. Las abejas libando la miel están expuestos a múltiples estímulos visuales como olfativos cada vez que se reúnan los recursos florales de una flor, y rápidamente aprenden a asociar estos estímulos con una recompensa de néctar o polen [36] . Esto ayuda a la colonia como una unidad rápidamente cambiar de un menos rentable el néctar / polen de origen a una más rentable un [26] , [37] . El ensayo de PER es una manera confiable y relativamente fácil de simular estos eventos en el laboratorio. Una disminución en las respuestas por ciento acondicionado, que se ha demostrado aquí por primera vez después de la ingestión de los tensioactivos de organosilicona, puede ser una indicación de graves, el nivel de colonias de impactos. El paisaje floral es un proceso dinámico. Las flores más rentables en un cambio de zona determinada día a día y puede variar según la hora del día [37] , [38] . El tiempo y la distribución espacial también puede tener enormes impactos sobre los recursos florales. La explotación óptima de los recursos florales más rentables es vital para el éxito de una colonia de abejas, y depende en gran medida en el aprendizaje.

Uno de los síntomas característicos de la CCD y síndromes relacionados con la disminución de las abejas es la rápida desaparición de las abejas adultas de distancia de la colmena. Esto parecería indicar que el agente causal está afectando el comportamiento de las abejas melíferas, no sólo provocando su muerte. Si ese fuera el caso, podríamos esperar a ver los montones de abejas muertas cerca de colmenas colapsadas muy parecido vemos en los casos de intoxicación aguda por plaguicidas [3] . Una de las hipótesis de la desaparición es que el cazador se están desorientados, mientras que fuera de forrajeo sobre los ADPIC y no puede regresar a la colmena. Chaffiol et al. [39]demostraron que el rendimiento a corta distancia la orientación de las abejas melíferas hacia un compuesto de flores se incrementa en un acondicionamiento previo de que el compuesto floral en el paradigma del PER. Este estudio sugiere que el aprendizaje de deterioro detectado en los ensayos de PER puede ser un indicio de deterioro de orientación también. Esto tendría que ser verificado por estudios de campo o semi-campo. Sin embargo, otros factores tales como los patógenos, parásitos, malnutrición, e incluso la vejez contribuyen a la desaparición de las abejas fuera de la colmena [2] ,[3] , [26] .

Dado que el tiempo entre la ingestión de la prueba y adyuvante AT1 es sólo 5 minutos, es evidente que los efectos sobre la adquisición del aprendizaje son inmediatos. Así, un recolector ingerir néctar de una flor adyuvante-rociado se vería afectada mientras está todavía lejos de la colmena. La desorientación en este momento podrían impedir su regreso a la colmena. El sistema de navegación de las abejas se basa en varios mecanismos para la orientación con respecto a la colmena y las flores. Acimut del sol, así como la luz polarizada son las claves principales de forrajeo las abejas utilizan para encontrar previamente aprendidas lugares de forrajeo [26] , [36] , [37] , [40] , pero estas indicaciones no están disponibles durante plenamente las condiciones de tiempo nublado.Búsqueda de alimento, sin embargo, continúa, aparentemente sin obstáculos, cuando el cielo está nublado. La detección de campo magnético de la Tierra es una estrategia para superar este problema[26] , [37] . Las abejas también son capaces de aprender la disposición espacial de los puntos de referencia para orientarse con respecto a la colmena. La adquisición de esta conciencia espacial se basa en la memoria [41] , [42] . No sería apropiado para sugerir que la prueba PER es una medida válida de la capacidad de navegación de una abeja de la miel, ya que se basa principalmente en las señales visuales, pero la memoria es importante en ambos casos. No es inconcebible que el deterioro de aprender como se indica en el ensayo POR También podría estar asociado con un deterioro del sistema de navegación de copia de seguridad de las abejas melíferas.

Sin toma de muestras para estos adyuvantes en el campo, no es apropiado para sacar conclusiones sobre la concentración de estos materiales en el néctar de las flores rociadas (si están presentes en todos). El uno por ciento representa un punto de partida adecuado para la investigación de los efectos subletales causados ​​por adyuvantes de pulverización. Generalmente, adyuvantes de pulverización se añaden al tanque-mezcla en concentraciones de menos del 1%, pero pueden acumularse en néctar a concentraciones superiores al 1%, especialmente si varias aplicaciones tener lugar durante un período de tiempo relativamente corto. Además, un recolector visitando flores múltiples que han sido rociados con un adyuvante / pesticida recibirá una dosis total mucho mayor que la dosis investigado aquí, que fue diseñado para simular un evento de alimentación individual en una flor contaminada. Cargas de néctar de pecoreadoras normalmente pesan 25-40 mg [26] . Una alimentación 2 segundos de solución de sacarosa al 50% (w / v), utilizando los métodos descritos aquí corresponde a aproximadamente 2 mg, o 5-8% de una carga néctar promedio. Además, los productos químicos que componen los adyuvantes de pulverización a menudo se incluyen en las formulaciones de plaguicidas como adyuvantes de formulación. Estos factores sugieren que el 1% es una estimación conservadora de la exposición real. Un protocolo de detección de adyuvantes de pulverización utilizando LC-MS también es necesario desarrollar, ya que estos compuestos - especialmente los organosiliconas - son notoriamente difíciles de detectar por medio de técnicas analíticas.

A pesar de la creencia generalizada de que los ingredientes de la formulación y adyuvantes son biológicamente inertes, evidencia sustancial sugiere que el daño a los invertebrados no objetivo que está ocurriendo. R-11, uno de los surfactantes no iónicos estudiados aquí, la reducción de la tasa de crecimiento de la Daphnia pulex en las concentraciones que se espera después de la aplicación cerca de los sistemas acuáticos en dosis de campo recomendadas [43] . Las soluciones acuosas de Silwet L-77, también investigado aquí, eran tóxicos para los dos araña roja [44] , Pacífico ácaros, áfidos, trips occidental de algodón de flores, y cochinillas de uva [45] ), y moscas de la fruta [46] en el concentraciones dentro del intervalo de dosis de aplicación sobre el terreno. Los investigadores en estos estudios incluso sugirió que podrían ser valiosas herramientas para el control de estas plagas ya que actúan en la misma manera como jabones insecticidas. Las abejas también puede verse afectada por tensioactivos. Una solución de detergente simple se ha demostrado que matar a los enjambres de abejas de miel africanizadas [47] . Goodwin y McBrydie [48] encontró que 4 de cada 11 auxiliares de pulverización disponibles en el mercado (no estudiados) eran tóxicos para las abejas de miel después de la aplicación tópica. Dos de los cuatro eran tóxicos tras la administración oral. Si bien muy pocos estudios han examinado la toxicidad de los adyuvantes para las abejas, prácticamente no se han realizado para determinar sus posibles efectos subletales.

Conclusión

Este estudio aborda la posibilidad de que los adyuvantes de pulverización poner en peligro el aprendizaje olfativo, y por lo tanto puede contribuir a la desaparición de las abejas de miel que caracteriza a la CLD y otros síndromes de disminución de las abejas. Los enfoques tradicionales toxicológicos que miden factores como el corto, o incluso a largo plazo, la mortalidad puede quedar corto de describir con exactitud los efectos de los agroquímicos en la super-complejo que es una colonia de abejas. El ensayo de PER es un bioensayo bien establecida que mide la capacidad de aprendizaje de las abejas melíferas, que es un componente vital de la conducta de forrajeo eficaz.Hemos demostrado aquí, por primera vez, que los adyuvantes de pulverización agrícola - y agentes tensioactivos de organosilicona en particular-en efecto, causar deterioro aprendizaje significativo cuando son ingeridos por las abejas de miel. Su situación percibida como "inerte" materiales que pueden hacer ningún daño a los organismos biológicos debe ser reconsiderada. Las pruebas de campo tendrán que llevarse a cabo para confirmar estos resultados en una colonia de nivel, como los hechos en el laboratorio no siempre se traduce en entorno natural de un organismo. Seguir trabajando para aclarar los ingredientes específicos de adyuvantes responsables de los impactos de comportamiento están en curso.

Información de apoyo Arriba

Figura S1.

Las cantidades de adyuvantes organosilicona aplicadas a las almendras en el Valle Central de California de 2005-2009. De datos fue compilada por el Departamento de California de la base de datos de CalPIP de Regulación de Pesticidas.

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Figura S2.

Las cantidades de surfactantes no iónicos se aplican a las almendras en el Valle Central de California de 2005-2009. De datos fue compilada por el Departamento de California de la base de datos de CalPIP de Regulación de Pesticidas.

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Figura S3.

Las cantidades de aceite de los cultivos concentrados aplica a las almendras en el Valle Central de California de 2005-2009. Los datos fueron compilados de la base de datos del Departamento de Regulación de Pesticidas de CalPIP.

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Figura S4.

La administración de estímulo condicionado (olor de canela 1% de aceite) a la abeja que muestra la extensión aprovecha trompa. Extensión de probóscide durante el pulso de olor, pero antes de la recompensa de sacarosa se ​​da, se registra como una respuesta positiva e indica que la abeja ha aprendido la asociación entre acondicionado y estímulos incondicionados.

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Figura S5.

La administración de estímulo no condicionado (50% de sacarosa w / v). El estímulo no condicionado se toca a las antenas primero y luego se alimenta a la abeja durante 1 segundo una vez que la trompa se extiende. El embudo de escape que elimina el olor estímulo condicionado de la zona de ensayo se puede ver directamente detrás de la abeja la recepción de los estímulos.

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Figura S6.

Aparato automatizado de entrega olor mostrando 3-Way válvula solenoide MIV. El vial contiene 500 l de 1% de aceite de canela / solución de aceite mineral (v / v). Un pulso 5 segundos de aire Cero Ultra está dirigida en el vial para producir el estímulo condicionado.

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Agradecimientos Arriba

Damos las gracias a Ed Rajotte por sus ideas y sugerencias. Maryann Frazier, Mellot Stephanie, Rusert Lauren, Fitzgerald Jeremy, y Ashcraft Sara ayudó con las tareas apícolas.

Autor Contribuciones Top

Concebido y diseñado los experimentos: TJC CAM JLF DRS. Los experimentos realizados: TJC.Analizados los datos: TJC CAM JLF. Contribución de los reactivos, materiales y herramientas de análisis: TJC CAM JLF DRS. Escribió el documento: TJC. Desarrollado automatizadas por protocolo: DRS JLF. Manuscrito Reseña: CAM JLF DRS.

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