蜜蜂利用蕈菌抵御蜂群崩溃综合征
——真菌学界的一个惊人发现
2017-08-02ShykyoMithuna
Shykyo Mithuna
(Host Defense with Hannah Apricot Eckberg)
蜜蜂利用蕈菌抵御蜂群崩溃综合征
——真菌学界的一个惊人发现
Shykyo Mithuna
(Host Defense with Hannah Apricot Eckberg)
介绍真菌学家Paul Stamets教授的一个惊人的新发现:重要的传粉昆虫蜜蜂可以采食蘑菇菌丝甘露提高自身的免疫功能,抵抗蜂群崩溃综合征。这一发现促成了Paul Stamets与华盛顿州立大学(WSU)的合作,以进一步研究利用真菌学方案提高蜜蜂免疫力,减轻螨虫和病毒对其伤害,延长其寿命,达到遏制蜜蜂数量急剧下降的目的。
真菌;蜜蜂;菌丝体;蜂群崩溃综合征;免疫力
Paul Stamets是一位有40多年研究经历的真菌学家。作为一名科学博士,他有6本著作,是TED演讲人(受众超600万人),是一位充满激情的创新家,是 Host Defense Organic Mushrooms公司的创始人,也是Fungi Perfecti责任有限公司的创始人兼研究主管。Paul发现了许多个蕈菌品种,开创了多项前沿技术,并开发了多种蕈菌杀虫剂。他的大量的研究成果已被科学界认可,被世界上最大和最负盛名的科学组织美国科学促进会评为发明大使。
Paul Stamets以对蕈菌健康价值的前沿研究而闻名于世,他向人们展示了真菌世界与大自然之间不可思议的联系。2014年10月16日,他在加州先驱者大会上发表了一场开创性的演说。
Paul的发现源于其永续原则的应用,通过仔细持久的观察,他将大自然中许多生物的杰作联系起来,从而获得了一项重大发现:蜜蜂吃菌丝甘露以提高其免疫系统功能,帮助排毒!换言之,蜜蜂能使用蕈菌来抵抗蜂群衰竭失调——蜂群崩溃综合征(CCD)。
超过1/3的人类食物和数十亿美元的农业依靠授粉昆虫,而蜜蜂和其他敏感物种的急剧减少已经使其自身的生存和我们的食物安全处于极大的风险中。据美国蜂业信息机构(Bee Informed Partnership)最新调查数据,仅2015年4月到2016年4月一年时间,养蜂人在美国的蜂群损失率就达到44%。过去30年,在美国西北部的一些地区,西部大黄蜂(Bombus occidentalis)的损失率可能已经高达90%。造成这种严重损失的原因有很多:如感染细菌和致病性病毒,幼蜂受到寄生性螨虫侵害,传统农业使用的杀虫剂、除草剂和杀菌剂,以及商业养蜂人供食不足导致的营养不良等。通常我们把这种大批蜂巢内的工蜂突然消失的现象称为蜂群崩溃综合征,其成因很复杂,是一种传统农业系统的自然功能失去平衡的症状表现。此外,移动设备和微波设备产生的电磁能也被认为是造成这些关键物种健康损害的因素之一。没有传粉者,大自然的结构将会发生重大的变化。
因此,Paul Stamets的发现,或许是寻求拯救蜜蜂希望的第一个可行的信号。如果蕈菌可以提供增进蜜蜂健康的药物和缓解CCD压力的能力,那么,这项发现是否会使急剧下降的蜂群数量发生反弹呢?
图1 在华盛顿州立大学的蜜蜂实验室里,Steve Sheppard向Paul Stamets展示了螨虫侵入培养皿中的蜜蜂气管的观察图片
图2 喂食灵芝液体的蜜蜂,病毒降低75%。目前研究显示,桦褐孔菌、灵芝和白桦茸具有较高的免疫活性
一个健康的森林生态系统可以为蜜蜂等生物提供生存所需的所有物质。通常,森林中的木质残体和分解物质为许多动物和昆虫提供场所和食物,如蝙蝠、鸟类、哺乳动物和蜜蜂等。菌丝系统是分解木质材料和恢复被破坏林区的关键组分。然而,当今森林管理的惯例是去除林下生境,更糟糕的是皆伐(将伐区内的林木全部伐光)导致森林系统的彻底破坏。
Paul Stamets的细致观察,了解到如熊等动物在这一系统中扮演了重要的角色。当熊的利爪抓伤森林中的树木时,它就为繁殖孢子的着落、进而萌发成菌丝体,并最终成长为蘑菇提供了通道。造成的树腔不仅吸引蜜蜂,而且对啄木鸟、松鼠和猫头鹰等都有吸引力,可以成为它们的避难场所。真菌是一系列生态反应的开端。最终,这个过程通过分解产生土壤,并为动物和植物提供栖息地、食物,以及我们现在了解到的可以为动植物提供药物。
在Paul的后院,他第一次观察到蜜蜂为了啜饮到从大球盖菇的菌丝体上滴下的甘露而移动了木片。虽然花园里有很多花,但是Paul Stamets持续观察了40天发现蜜蜂们十分稳定地奔着菇堆而去。
他想到一些多孔菌已经有效地应用在保护人类健康上。那么这些相同的具有调节免疫和解毒作用的化合物,是否可以用来保护蜜蜂免受农药和其他有害环境污染物的侵害呢?蜜蜂利用菌丝体的这一发现促成了Paul Stamets与华盛顿州立大学(WSU)的合作,以进一步开展理论研究。蜜蜂进化与遗传学专家、华盛顿州立大学昆虫学系主任Steve Sheppard博士正在主导开展这项研究。他们两人开创了一个名为“BeeFriendlyTM”的研究计划,“我们正在研究延长蜜蜂寿命,减轻螨虫和病毒对其伤害,提高其免疫力的真菌学解决方案。” Paul Stamets说。
在过去的一年中,Paul Stamets通过在给水中添加称为Host Defense®的蕈菌提取物喂养了300组蜜蜂。基于菌丝体的蕈菌提取物,尤其是灵芝和桦褐孔菌,使蜜蜂体内的病毒数量减少了99%以上。该大学对木蹄层孔菌和赤芝的菌丝体提取物的测试结果表明,其可以减少蜜蜂中的残翼病病毒(DWV)和LSV(Lake Sinai Virus)病毒数量。最新的试验结果表明,喂食木蹄层孔菌提取物的蜜蜂,DWV的数量减少了1 000倍以上。
Sheppard博士说:“我们的研究目标是帮助改善蜜蜂的健康状况,从结果看是行之有效的。关于桦褐孔菌和灵芝提取物产品的Host Defense®,作为一位具有39年以上蜜蜂研究经验的昆虫学家的我,尚不知道有任何别的材料可以超越它。” 华盛顿州立大学还进行了数十项实验,包括研究某些种类的杀虫真菌能否杀死世界各地蜂箱的寄生螨类。“我们从被高密度寄生螨类所侵害的蜂箱中选取蜜蜂,并建立了许多真菌测试环境。我们发现,真菌产品能杀死螨而不伤害蜜蜂。这是非常鼓舞人心的事。”Sheppard博士说道。
2016年10月25日,Paul被授予一项新的美国专利“保护蜜蜂的综合真菌解决方案”。“我的发现是一个慢动作的顿悟,我花了将近30年的时间才意识到这个问题。我认为我找到了大自然的一些基本规律:林地的菌丝体网络影响着其上生存的生物,如人、熊、鸟、猪、蜜蜂等的免疫力和健康。” Paul继续说,“对林地原生真菌,特别是多孔菌的利用,是一个不断变化的可扩展的发现。最重要的是,这一突破在生态学上是合理的。我希望在有能力的前提下可以向大众公开这项专利。我们必须盈利以实现可持续发展,这样才能具备做慈善的能力。我们处于需要齐心协力、全力以赴的历史关键时期,需要进行一场生态革命以拯救自然生物群落。值得庆幸的是,许多伟大的科学家给了我支持。而永续培养运动是将这种拯救生命的真菌技术推向最前线的完美方式。我很荣幸自己能成为这项工作的先驱。我觉得有一种内心深处的精神因素在激励着我。”
“BeeFriendlyTM”计划的一个重要组成部分是向农民、养蜂人、蜜蜂协会、电影制作人、自然产品消费者和零售商宣传这项研究。通过这些努力和自然产品零售商的支持,Host Defense's®的“给蜜蜂一个机会”计划向华盛顿州立大学捐赠了超过5万美元的研究经费。从2016年秋季到2017年冬季,在不同地点和条件下,实地测定了处理组蜂群和未处理组蜂群的存活率。
融汇数十年的研究,也许是修复遭到大规模破坏的传粉者世界的最重要的途径。它为蜜蜂的生存和未来及我们自身的食物安全带来了希望。“未来的道路是菌丝体的路径。”Paul充满激情地说道。
日本新研究让沉入海底2 000万年的孢子长成蘑菇
日本海洋研究开发机构近日宣布,其参与的一项国际研究使2 000万年前随地壳变动而沉入海底的蘑菇孢子长成了蘑菇。这一成果显示了真菌强大的生存能力。
该机构参与的这个国际调查小组曾利用日本的“地球”号深海探测船在日本近海实施了一项海底调查,目的是研究海底下约2 500米的古地层。研究人员在这一地层中发现了约2 000万年前随着陆地一起沉入海底的69种真菌孢子,并把其中的一种孢子成功培养出蘑菇菌体。这些真菌孢子原生存在古代森林或湿地环境中,后来随着地壳变化沉入海底而被保存下来。真菌孢子可以在恶劣环境下长期休眠,遇到适当的环境又 “复活”发育成完整菌体,其中的机制很值得深入研究。(记者/华义)
(摘编自新华网http://news.xinhuanet.com/2017-07/02/c_1121249294.htm)
S646
码:A
:2095-0934(2017)04-213-03
本文原文为英文,发表于《Permaculture Magazine North America》2016年第3期14~16页,经张树庭教授推荐,由《食药用菌》编辑部郑玲翻译转载。