今年夏天，历史上最严重的热浪席卷了美国西南部和欧洲南部，造成的问题不仅仅影响人类。极端的热浪会对传粉者及其寄生的病原体产生影响，导致一种相互失衡，可能会带来重大的经济和公共卫生后果。
由宾夕法尼亚州立大学领导的全球研究团队首次探讨了极端热浪如何影响两种独居蜜蜂（Osmia cornifrons和Osmia lignaria）与一种原生动物病原体（Crithidia mellificae）之间的宿主-病原体关系。研究人员最近在《生态与进化前沿》杂志上发表了他们的研究成果。
研究发现，极端高温和先前感染的双重打击使独居蜜蜂（占北美约4000种蜜蜂的90%以上）不太可能寻找食物。如果蜜蜂不觅食，它们就无法获取能量，更重要的是，它们不会为全球经济和粮食安全至关重要的作物授粉。
“我们正在经历有记录以来的最高气温，”宾夕法尼亚州立大学农业科学学院的博士后研究员、该研究的主要作者米齐·波拉斯（Mitzy Porras）表示。“这些热浪持续了三到四天，这对蜜蜂来说是一个漫长的耐热期。结合先前的病原体感染，我们正在研究两个可能对传粉者种群产生严重负面影响的因素。”
研究人员设计了一种实验方法，Porras称之为“热勇敢”，以测试蜜蜂在移动到食物源时所能承受的热量。蜜蜂被放置在一个隧道中，隧道一侧是类似夏季热浪的温度，另一侧则是糖水和花粉。研究小组发现，之前感染过一种常见原生动物病原体的蜜蜂对热的耐受性显著降低，也不太可能冒险穿过蜂巢去觅食。
总体而言，他们发现高温对蜜蜂宿主及其病原体都有负面影响，但宿主受到的影响更为严重。热暴露降低了蜜蜂的耐热性，而病菌的生长速度仅受到轻微的负面影响。
波拉斯表示：“在研究气候影响时，生物之间的这些不对称关系常常被忽视，但如果我们想了解发生了什么，它们是不可或缺的。”她补充道：“当我们同时观察宿主和病原体时，我们发现感染显著降低了宿主的耐热性——如果我们只研究蜜蜂，就无法得出这一结论。”
研究人员发现，健康的蜜蜂可以忍受109.4华氏度的热浪，但在感染后，其耐受性降低至98.6华氏度。
“我们的研究结果揭示了在一个更温暖的世界中，极端热浪对宿主-病原体动态的影响，”宾夕法尼亚州立大学昆虫学名誉教授埃德·拉约特（Ed Rajotte）表示。“随着气候变暖，我们不会看到简单的线性变化。每种生物都会有不同的反应，生物之间的关系也会发生根本性的改变。如果我们想预测气候变化的影响，关系是至关重要的。生态系统的变化会带来真实的后果，我们必须了解其中的微妙之处，以便为气候变化的现实做好准备。”
独居蜜蜂通常被视为传粉者的主力军，因为它们的觅食能力强，寿命约为一年，但只在巢外活动两到四周，例如在早春。拉约特解释说，它们在不到一个月的时间内完成一生的授粉。
对于人类来说，三到四天的热浪可能只是一个不适的小现象，但对于独居蜜蜂来说，这可能占据了它们在巢外活动总时间的四分之一，并严重影响它们的交配、授粉和繁殖适应性。研究人员证明，如果蜜蜂之前感染过病原体，它们的健康甚至会受到进一步的损害。
研究小组得出结论，极端高温通常会降低蜜蜂的耐热性，但热浪加剧了感染对蜜蜂热生理的不利影响，最终影响了它们的行为。
“我们必须考虑全局，”波拉斯说。“气候变化不仅影响物种;它正在改变物种之间的关系，这可能对人类健康和整个地球产生深远影响。”
宾夕法尼亚州立大学论文的其他合著者包括大卫·比丁格和莎莉法·克兰德尔。其他作者包括圣保罗大学的Carlos Navas和Gustavo Agudelo-Cantero; 康涅狄格大学的Michel Geovanni Santiago-Martínez; 以及丹麦奥胡斯大学的Volker Loeschcke和Jesper Givskov Sørensen。
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