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Abstract
The honey bee, Apis mellifera L., plays a pivotal role in the US economy, contributing an estimated $17 billion annually, primarily through crop pollination. Despite their importance, the number of managed honey bee colonies available for pollination services has dropped dramatically during the last decade, threatening crop yields across the country. One of the main culprits of such declines is the varroa mite, Varroa destructor, a pest of honey bees that, when present in high numbers inside a hive, causes colonies to collapse and die. For almost 20 years, varroa mites have been controlled primarily with two in-hive miticides: the pyrethroid tau-fluvalinate (Apistan) and the organophosphate coumaphos (Checkmite+). Various studies have revealed that the exposure of honey bee colonies to sublethal levels of these chemicals can lead to colony-wide health problems. In this study, we looked at the combined effects of fluvalinate and coumaphos on the reproductive health of honey bee queens. We did so by raising queens in either miticide-free beeswax or beeswax containing known concentrations of both coumaphos and fluvalinate. Upon their emergence and successful mating, we took several standard measures of queen’s reproductive health. We found that queens reared in miticide-laden beeswax were not significantly smaller in size, but the spermatheca analysis showed significantly lower sperm counts and viability, and higher mating frequency, compared to queens reared in miticide-free beeswax. Our results indicate that exposure to miticides during development severely compromises queen’s reproductive health. Our findings also demonstrate the importance of the potentially detrimental combined effects of common in-hive miticides on colony health.
La abeja Apis mellifera L. desempeña un papel primordial en la economía de los Estados Unidos, contribuyendo un estimado de 17 mil millones de dólares anuales, principalmente por polinización de cultivos. A pesar de su importancia, el número de colmenas disponibles para servicios de polinización ha disminuido dramáticamente durante la última década, poniendo en peligro el rendimiento de muchos cultivos. Uno de los principals culpables de esta caída en el número de colmenas es el ácaro Varroa destructor, un patógeno que al encontrarse presente en altos números en una colmena, causa el colapso y muerte de la misma. Por casi 20 años el ácaro Varroa ha sido controlado principalmente con dos acaricidas: el piretroide tau-fluvalinato (Apistan) y el organofosforado coumafós (Checkmite+). Varios estudios han revelado que la exposición de colmenas a niveles subletales de estos químicos puede causar problemas de salud en las colonias. En este estudio exploramos los efectos del fluvalinato y el coumafós en la salud reproductiva de abejas reinas. Para ello, criamos reinas en celdas de cera libre de acaricidas, ó en celdas de cera que contenía concentraciones establecidas de fluvalinato y coumafós. Después de la eclosión y el apareamiento exitoso de las reinas criadas, realizamos mediciones estándar de su salud reproductiva. Encontramos que las reinas criadas en celdas de cera contaminada con acaricidas no fueron estadísticamente más pequeñas en tamaño, pero sí presentaron disminución en el conteo de espermatozoides y viabilidad del semen almacenado en la espermateca, y una mayor frecuencia de apareamiento, comparado con las reinas criadas en celdas de cera libre de acaricidas. Nuestros resultados indican que la exposición a acaricidas durante el desarrollo pone en peligro la calidad reproductiva de las reinas. Nuestros hallazgos también demuestran los efectos potenciales del uso combinado de acaricidas comunes en la salud de la colonia.
Acknowledgemnts
We are grateful to Jennifer Keller and Marcus Hill for helping to collect data in the field.