Modelling the interplay between inadvertent social information use and a pesticide induced foraging bias in bumblebees' crop visitation

Dit onderzoek toont aan dat het gebruik van onbedoelde sociale informatie en pesticiden veroorzaakte foerageerbias de ruimtelijke patronen van bijenbezoek aan gewassen veranderen, wat de blootstelling aan pesticiden beïnvloedt zonder de totale koloniegroei significant te beïnvloeden.

De kern

Titel: Hoe bijen in de war raken door pesticiden en elkaar volgen: Een verhaal over een digitaal proefveld

Stel je voor dat je een enorme, digitale stad bouwt voor honingbijen. In deze stad wonen duizenden bijen in verschillende nesten. Ze moeten elke dag eten zoeken: nectar (zoete siroop) en stuifmeel (eiwitrijke bloemendop). Normaal gesproken zijn deze bijen slimme planners. Ze weten precies welke bloemen het dichtst bij hun huis zitten en welke het meest vol zitten. Ze kiezen de snelste en makkelijkste route.

Maar in dit digitale experiment deed de onderzoeker, Zoltán Tóth, twee dingen met de "software" van deze bijen:

1. De "Kip-veel-volgt" regel (Inadvertente Sociale Informatie): Hij gaf de bijen een nieuwe eigenschap: als ze zien dat andere bijen naar een bepaald veld vliegen, denken ze: "Aha, daar moet het lekker zijn!" en vliegen ze daar ook naartoe, zelfs als ze het zelf nog niet hebben geprobeerd. Ze volgen de menigte, net als mensen die een restaurant kiezen omdat het vol zit.
2. De "Pesticide-Bril" (Voer-vooringenomenheid): Hij gaf de bijen een bril op die ze niet kunnen zien. Dit brilletje is een metafoor voor pesticiden (gifstoffen in gewassen). Onderzoek heeft laten zien dat gifstoffen de geurzin van bijen verstoren. In het model betekent dit dat de bijen niet meer goed kunnen ruiken welke bloemen echt vol zitten en welke leeg zijn. Ze worden een beetje "dwaas" en kiezen willekeurig, alsof ze een blinddoek op hebben.

Het Experiment: De Grote Bloemenvelden
De onderzoeker legde deze bijen in een landschap met twee soorten gebieden:

• Het Groene Park: Een veilig, natuurlijk gebied vol met verschillende bloemen (het "thuisvoedsel").
• De Gouden Velden (Rapezaad): Grote velden met één soort bloem (oliezaad). Deze velden liggen soms dichtbij het nest en soms ver weg. In de echte wereld worden deze velden vaak bespoten met pesticiden.

Wat gebeurde er?

• Het Volgen van de Menigte: Toen de bijen de "Kip-veel-volgt" regel kregen, vlogen ze vaker naar de gouden velden. Als er al een paar bijen waren, trokken ze anderen aan. Het was alsof er een rood lantaarnlichtje ging branden: "Hier is het goed!" Hierdoor bezochten ze de gouden velden vaker voor nectar, vooral de velden die dichtbij waren.
• De Pesticide-Bril: Toen de bijen de "Pesticide-Bril" kregen, werd het nog gekker. Omdat ze niet meer goed konden ruiken welke bloemen het beste waren, vlogen ze veel minder selectief. Ze vlogen niet meer alleen naar de beste bloemen in het park, maar ook veel vaker naar de gouden velden, zelfs als die ver weg waren. Ze werden een beetje "dwaas" en landden overal.

Het Verrassende Resultaat
Je zou denken: "Als de bijen dwazer worden en elkaar blindelings volgen, gaan ze dan minder eten verzamelen en sterven ze?"

Nee, dat was het verrassende deel!

• De Voorraad: De totale hoeveelheid eten die ze naar het nest brachten, bleef bijna hetzelfde. Ze vlogen wel naar andere plekken, maar ze vlogen er gewoon vaker heen. Het was alsof ze een andere route namen, maar toch op tijd aankwamen.
• De Gezondheid: De grootte van de bijenkolonie en het aantal nieuwe koninginnen die overwinterden, veranderde nauwelijks. Op het eerste gezicht leek het alsof er niets mis was.

Waarom is dit dan belangrijk? (De "Onzichtbare Val")
Hier komt de echte boodschap van het verhaal. Hoewel de bijen nu evenveel eten hebben, is hun risico enorm toegenomen.

Stel je voor dat de gouden velden (het oliezaad) bespoten zijn met gif.

• Normaal gesproken zouden de slimme bijen zeggen: "Die velden zijn te ver weg of niet zo lekker, we blijven in het park."
• Maar nu, door het volgen van de menigte en de verwarring door het gif, vliegen ze massaal naar die bespoten velden.

Het is alsof je een groep mensen in een huis met een lek in het dak zet. Als ze allemaal naar dat ene gat in het dak rennen (omdat ze elkaar volgen en niet goed kunnen zien waar het veilig is), krijgen ze allemaal een plens water. Ze worden niet direct ziek, maar ze krijgen wel een kou. En als je dat elke dag doet, worden ze langzaam ziek.

De Conclusie in Eenvoudige Woorden
Deze studie laat zien dat pesticiden niet alleen direct bijen doden. Ze veranderen ook hoe bijen denken en zich gedragen. Ze maken ze:

1. Minder selectief: Ze kiezen slechtere plekken.
2. Meer volgzaam: Ze volgen elkaar naar die slechte plekken.

Dit zorgt ervoor dat ze vaker in contact komen met het gif, zelfs als ze er zelf niet direct dood van gaan. Het is een sluimerend gevaar. Ze lijken het goed te doen, maar ze lopen constant in de val.

Wat betekent dit voor ons?
De onderzoeker zegt: "We moeten onze regels voor het testen van pesticiden aanpassen." We mogen niet alleen kijken of een middel bijen direct doodt. We moeten ook kijken of het hun gedrag verandert, zodat ze per ongeluk vaker in de problemen komen. Als we dit begrijpen, kunnen we betere bescherming bouwen voor onze bijen, zodat ze niet per ongeluk in de val lopen van hun eigen verwarring.

Technische samenvatting

Titel: Modellering van de wisselwerking tussen onbedoeld gebruik van sociale informatie en een door pesticiden veroorzaakte foerageer-bias bij de bloedsnuitbij (Bombus terrestris)

1. Het Probleem

Het begrijpen van de factoren die het bezoek aan blokken (patches) in agrarische landschappen bepalen, is cruciaal voor het behoud van bestuivingsservices. Echter, de invloed van twee specifieke gedragsmechanismen op de bloembezoekspercentages en blootstelling aan pesticiden is onderbelicht:

• Onbedoeld gebruik van sociale informatie (ISI): Bijen gebruiken cues van soortgenoten (bijv. het zien van andere bijen die foerageren) om voedselbronnen te vinden, zonder dat er sprake is van actief sociaal leren.
• Pesticide-geïnduceerde foerageer-bias: Pesticiden (zoals neonicotinoïden) kunnen de cognitieve vermogens en de oriëntatie op bloemgeur van bijen verstoren, waardoor ze minder goed kunnen onderscheiden tussen belonende en niet-belonende bronnen. Dit kan leiden tot een verhoogde bezoeksgraad aan behandelde gewassen.

De huidige risicobeoordelingskaders voor pesticiden nemen deze gedragspathways vaak niet mee, wat kan leiden tot onderschatting van de blootstellingsrisico's en subletale effecten.

2. Methodologie

De auteur heeft een individueel gebaseerd model (IBM) gebruikt, specifiek de software BEE-STEWARD, om de dynamiek van de buff-tailed bumblebee (Bombus terrestris) in een gesimuleerd agrarisch landschap te modelleren.

• Modelaanpassingen: De bestaande code is uitgebreid met twee nieuwe parameters:
  1. ISI-use: Foeragerende bijen worden aangetrokken tot blokken waar reeds andere bijen foerageren (een "copy-the-majority"-regel). Naïeve bijen worden hierdoor pas beïnvloed nadat ze zelf minimaal twee blokken hebben ontdekt.
  2. Foraging bias: Gebaseerd op empirische data (Kárpáti et al., 2024) over acetamiprid. Bijen die aan pesticiden zijn blootgesteld, verliezen het vermogen om de vulling (profitability) van blokken correct te beoordelen. In het model worden bij blokken met pesticiden de vullingsniveaus voor de beslissingsprocessen van de bijen op 1 gezet, waardoor ze willekeuriger kiezen tussen blokken in plaats van de meest rendabele te selecteren.
• Situatie: Het landschap bestaat uit een centraal grasland (nestplaats en alternatieve voedselbron) en acht omliggende blokken met raapzaad (OSR), waarvan vier dichtbij en vier ver weg liggen. De simulaties lopen over 50 jaar, waarbij data uit het 10e jaar (evenwichtstoestand) worden geanalyseerd.
• Experimenteel ontwerp: Er zijn 200 simulaties uitgevoerd in een 2x2-factorieel ontwerp:
  • Afwezig/Aanwezig van ISI-use.
  • Afwezig/Aanwezig van foraging bias.
• Statistiek: Generalized Linear Models (GLMs) met een beta-binomiale verdeling werden gebruikt om de verhouding van nectar- en stuifmeelbezoeken te analyseren, en lineaire modellen (LMs) voor totale resource-opname en kolonie-dynamiek (werksters, koninginnen).

3. Belangrijkste Resultaten

De simulaties toonden significante verschuivingen in foerageergedrag, maar geen grote impact op de totale koloniegroei:

• Invloed op Bezoekfrequenties:
  • ISI-use: Verhoogde voornamelijk de nectarbezoeken aan alle OSR-blokken en stuifmeelbezoeken aan de dichtbijgelegen OSR-blokken.
  • Foraging bias: Verhoogde sterk de stuifmeelbezoeken aan alle OSR-blokken (zowel dichtbij als ver weg) en ook de nectarbezoeken aan de dichtbijgelegen OSR-blokken. De effectgrootte voor stuifmeel was hierbij het grootst (bijv. een 3,66-voudige toename in de kans op bezoek aan dichtbijgelegen blokken).
  • Interactie: Er was geen interactie-effect gevonden tussen ISI-use en foraging bias. De effecten waren additief maar niet versterkend; de combinatie van beide parameters veranderde de resultaten niet significant ten opzichte van de individuele effecten.
• Resource-opname en Koloniedynamiek:
  • Ondanks de verschuiving in waar de bijen foerageerden, bleven de totale hoeveelheden opgeslagen nectar en stuifmeel, evenals de koloniegroei (aantal werksters) en de reproductieve output (aantal overwinterende koninginnen), grotendeels ongewijzigd.
  • De populatie bleef in evenwicht, wat suggereert dat het landschap (met het centrale grasland) voldoende alternatieve bronnen bood om de suboptimale keuzes te compenseren.

4. Bijdrage en Significantie

De studie levert een belangrijke bijdrage aan de ecotoxicologie en bestuiverbeheer:

• Gedragspathways voor blootstelling: Het paper toont aan dat zowel sociale cues als pesticide-geïnduceerde cognitieve stoornissen de ruimtelijke foerageerpatronen van bijen kunnen veranderen. Dit leidt tot een verhoogde frequentie van bezoeken aan pesticiden-behandelde gewassen, zelfs als de totale voedselopname gelijk blijft.
• Risicobeoordeling: Omdat de blootstelling aan pesticiden sterk correleert met het bezoek aan behandelde blokken, kunnen deze gedragsmechanismen leiden tot een verhoogd risico op subletale effecten (zoals verminderde immuniteit of reproductie) die niet direct zichtbaar zijn in de kolonieomvang.
• Modelverbetering: Het onderzoek benadrukt dat traditionele modellen die alleen kijken naar afstand en bloemkwaliteit onvolledig zijn. Het integreren van ISI en foerageer-bias is noodzakelijk voor nauwkeurige voorspellingen van blootstellingsroutes.
• Beleid en Mitigatie: De bevindingen suggereren dat mitigatiestrategieën (zoals het aanleggen van heggen of gewasrotatie) rekening moeten houden met hoe bijen sociale informatie gebruiken en hoe pesticiden hun keuzes beïnvloeden, om de blootstelling in complexe landschappen effectief te verminderen.

Conclusie: Hoewel de totale koloniefitness in de simulatie stabiel bleef, wijzen de resultaten erop dat onbedoeld sociaal gedrag en pesticide-bias de "realized foraging domain" van bijen veranderen. Dit kan leiden tot een accumulatie van subletale effecten in de praktijk, wat een herziening van huidige pesticidenrisico-beoordelingskaders vereist.