Bin och giftiga kemikalier

En hane av Xylocopa virginica (östligt snickarbi) på Redbud ( Cercis canadensis ).

Bin kan drabbas av allvarliga effekter av giftiga kemikalier i sina miljöer. Dessa inkluderar olika syntetiska kemikalier, särskilt insekticider , såväl som en mängd naturligt förekommande kemikalier från växter, såsom etanol som härrör från jäsning av organiska material. Biförgiftning och naturliga kemikalier i miljön.

Effekterna av alkohol på bin liknar så mycket alkoholens effekter på människor att honungsbin har använts som modeller för mänsklig etanolförgiftning. Omsättningen av bin och människor är tillräckligt olika för att bin säkert ska kunna samla nektar från växter som innehåller föreningar som är giftiga för människor. Honung som produceras av bin från dessa giftiga nektarer kan vara giftig om den konsumeras av människor .

Naturliga processer kan också införa giftiga ämnen i giftfri honung framställd av icke-giftig nektar. Mikroorganismer i honung kan omvandla en del av sockret i honung till etanol. Denna process av etanoljäsning utnyttjas avsiktligt för att producera den alkoholhaltiga drycken som kallas mjöd från fermenterad honung.

Etanol

Effekter av berusning

Biet visar sin snabel eller tunga.

Införandet av vissa kemiska ämnen – som etanol eller bekämpningsmedel eller defensiva giftiga biokemikalier som produceras av växter – till ett bis miljö kan få biet att visa onormalt eller ovanligt beteende och desorientering. I tillräckliga mängder kan sådana kemikalier förgifta och till och med döda biet. Alkoholens effekter på bin har länge varit känt. Till exempel beskrev John Cumming effekten i en publikation från 1864 om biodling .

När bin blir berusade av etanolkonsumtion eller förgiftade med andra kemikalier, påverkas deras balans, och de är vingliga när de går. Charles Abramsons grupp vid Oklahoma State University har satt berusade bin på löphjul, där de uppvisar rörelsesvårigheter. De lade också honungsbin i skyttellådor som använde en stimulans för att uppmuntra bina att röra sig, och fann att de var mindre rörliga när de blev mer berusade.

Det är mer sannolikt att ett myllrande bi sticker ut sin tunga, eller snabel . Berusade bin spenderar mer tid på att flyga. Om ett bi är tillräckligt berusat kommer det bara att ligga på rygg och vicka med benen. Berusade bin har vanligtvis många fler flygolyckor också. Vissa bin som konsumerar etanol blir för berusade för att hitta tillbaka till kupan och kommer att dö som ett resultat. Bozic et al. (2006) fann att alkoholkonsumtion av honungsbin stör födosök och sociala beteenden och har vissa liknande effekter som förgiftning med insekticider. Vissa bin blir mer aggressiva efter att ha konsumerat alkohol.

Exponering för alkohol kan ha en långvarig effekt på bin, varar så länge som 48 timmar. Detta fenomen observeras även hos fruktflugor och är kopplat till signalsubstansen oktopamin hos fruktflugor, som även finns hos bin.

Bin som modeller för berusning av etanol

År 1999 ledde forskning av David Sandeman till insikten att berusningsmodeller är potentiellt värdefulla för att förstå ryggradsdjur och till och med människors etanolförgiftning:

"Framstegen under de senaste tre decennierna i vår förståelse av nervsystem är imponerande och kommer från ett mångfacetterat tillvägagångssätt för studier av både ryggrads- och ryggradslösa djur. En nästan oväntad biprodukt av den parallella undersökningen av ryggrads- och ryggradslösa nervsystem som utforskas i denna artikel är den framväxande synen på ett invecklat nät av evolutionär homologi och konvergens som uppvisas i strukturen och funktionen hos nervsystemen hos dessa två stora parafyletiska djurgrupper."

Honungsbins beteende berusade av etanol studeras av forskare vid Ohio State University , Oklahoma State University , University of Ljubljana i Slovenien och andra platser som en potentiell modell av alkoholens effekter på människor. Vid Oklahoma State University, till exempel, fann Abramsons forskning signifikanta samband mellan bins och andra ryggradsdjurs reaktioner på etanolexponering:

"Syftet med detta experiment var att testa möjligheten att skapa en djurmodell för etanolkonsumtion med hjälp av sociala insekter... Experimenten på konsumtion, förflyttning och inlärning tyder på att exponering för etanol påverkar beteendet hos honungsbin på liknande sätt som det som observerats i experiment med analoga ryggradsdjur."

Man har alltså funnit att "honungsbiets nervsystem liknar det hos ryggradsdjur". Dessa likheter är tillräckligt uttalade för att till och med göra det möjligt att härleda information om hur mänskliga hjärnor fungerar utifrån hur bin reagerar på vissa kemikalier. Julie Mustard, en forskare vid Ohio State, förklarade att:

"På den molekylära nivån fungerar honungsbins och människors hjärnor på samma sätt. Att veta hur kronisk alkoholanvändning påverkar gener och proteiner i honungsbiets hjärna kan hjälpa oss att så småningom förstå hur alkoholism påverkar minnet och beteendet hos människor, såväl som det molekylära grunden för missbruk."

Utvärderingen av en bimodell för etanolberusning av ryggradsdjur har precis börjat, men verkar lovande. Bina matas med etanollösningar och deras beteende observeras. Forskare placerar bina i små selar och matar dem i olika koncentrationer av alkohol som införs i sockerlösningar. Tester av förflyttning, födosök, social interaktion och aggressivitet utförs. Mustard har noterat att "Alkohol påverkar bin och människor på liknande sätt - det försämrar motorisk funktion tillsammans med inlärning och minnesbearbetning." Binas interaktion med antabus (disulfiram, en vanlig medicin som administreras som en behandling för alkoholism) har också testats.

Bi exponering för andra giftiga och berusande kemikalier

Syntetiska kemikalier

Bin kan påverkas allvarligt och till och med dödligt av bekämpningsmedel , gödningsmedel, kopparsulfat (mer dödlig än spinosad ) och andra kemikalier som människan har infört i miljön. De kan verka berusade och yr och till och med dö. Detta är allvarligt eftersom det har betydande ekonomiska konsekvenser för jordbruket.

Humla

Detta problem har varit föremål för växande oro. Till exempel studerar forskare vid universitetet i Hohenheim hur bin kan förgiftas av exponering för frödesinfektionsmedel. I Frankrike gav jordbruksministeriet i uppdrag att en expertgrupp, den vetenskapliga och tekniska kommittén för multifaktoriell studie av bin (CST), att studera de berusande och ibland dödliga effekterna av kemikalier som används i jordbruket på bin. Forskare vid Biforskningsinstitutet och Institutionen för livsmedelskemi och analys i Tjeckien har funderat över de berusande effekterna av olika kemikalier som används för att behandla vinterrapsgrödor . Rumänien drabbades av ett allvarligt fall av utbredd biförgiftning och omfattande bidödlighet av deltametrin 2002. United States Environmental Protection Agency ( EPA) har till och med publicerat standarder för att testa kemikalier för biförgiftning.

Naturliga föreningar

Bin och andra Hymenoptera kan också påverkas avsevärt av naturliga föreningar i miljön förutom etanol. Till exempel, Dariusz L. Szlachetko vid Institutionen för växttaxonomi och naturskydd, Gdańsk University observerade getingar i Polen som uppträdde på ett mycket sömnigt (möjligen berusat) sätt efter att ha ätit nektar från den nordamerikanska orkidén Neottia .

Detzel och Wink (1993) publicerade en omfattande översikt av 63 typer av växtallelokemikalier ( alkaloider , terpener , glykosider , etc.) och deras effekter på bin när de konsumeras. Det visade sig att 39 kemiska föreningar stötte bort bin (främst alkaloider , kumariner och saponiner ) och tre terpenföreningar attraherade bin. De rapporterar att 17 av 29 allelokemikalier är giftiga på vissa nivåer (särskilt alkaloider, saponiner, hjärtglykosider och cyanogene glykosider ).

Olika växter är kända för att ha pollen som är giftigt för honungsbin, i vissa fall dödar de vuxna (t.ex. Toxicoscordion ), i andra fall skapar problem endast när de överförs till yngeln (t.ex. Heliconia ). Andra växter som har giftigt pollen är Spathodea campanulata och Ochroma lagopus . Både pollen och nektar från California Buckeye ( Aesculus californica ) är giftiga för honungsbin, och man tror att andra medlemmar av familjen Buckeye också är det.

Bee berusning vid pollinering

Hink orkidé

Vissa växter förlitar sig enligt uppgift på att använda berusande kemikalier för att producera berusade bin och använder denna berusning som en del av sin reproduktionsstrategi. En växt som vissa hävdar använder denna mekanism är den sydamerikanska hinkorkidén ( Coryanthes sp.), en epifyt . Hinkorkidén lockar manliga euglossinebin med sin doft, som härrör från en mängd olika aromatiska föreningar. Bina lagrar dessa föreningar i specialiserade svampiga påsar inuti sina svullna bakben, eftersom de verkar använda doften (eller derivat därav) för att locka till sig honor.

Blomman är konstruerad så att den gör ytan nästan omöjlig att hålla fast vid, med släta, nedåtriktade hårstrån; bina glider vanligtvis och faller ner i vätskan i hinken, och den enda farbara vägen ut är en smal, sammandragande passage som antingen limmar en " pollinium " (en pollensäck) på kroppen (om blomman ännu inte har besökts) eller tar bort eventuellt pollinium som finns där (om blomman redan har besökts). Passagen drar ihop sig efter att ett bi har kommit in och håller det där i några minuter, vilket låter limmet torka och säkrar pollinium. Det har föreslagits att denna process involverar "berusning" av bina, men denna effekt har aldrig bekräftats.

På så sätt skickar hink-orkidén sitt pollen från blomma till blomma. Denna mekanism är nästan men inte helt artspecifik, eftersom det är möjligt för ett fåtal närbesläktade bin att pollinera vilken som helst art av orkidé, så länge som bina är lika stora och attraheras av samma föreningar.

Van der Pijl och Dodson (1966) observerade att bin av släktena Eulaema och Xylocopa uppvisar symtom på berusning efter att ha konsumerat nektar från orkidéerna Sobralia violacea och Sobralia rosea . Gongora horichiana - orkidén misstänktes av Lanau (1992) för att producera feromoner som ett euglossinebihona och liknar till och med något som ett euglossinebihona, med hjälp av dessa egenskaper för att sprida sitt pollen:

"En olycklig manlig bi, blind berusad av blommans överväldigande feromoner, kan mycket väl missta en paddsvamp för en lämplig partner, men blomman har gjort åtminstone ett blygsamt försök att återskapa en biliknande gestalt."

Detta verkar osannolikt, med tanke på att ingen någonsin har dokumenterat att kvinnliga euglossiner producerar feromoner; manliga euglossiner producerar feromoner med hjälp av de kemikalier som de samlar in från orkidéer, och dessa feromoner attraherar honor snarare än tvärtom, som Cullina (2004) föreslår.

Giftig växthonung

Grånotoxin

Vissa ämnen som är giftiga för människor har ingen effekt på bin. Om bin får sin nektar från vissa blommor, kan den resulterande honungen vara psykoaktiv, eller till och med giftig för människor, men ofarlig för bin och deras larver. Förgiftning från denna honung kallas galen honungssjukdom .

Oavsiktlig berusning av människor av galen honung har dokumenterats väl av flera klassiska författare, särskilt Xenophon , medan den avsiktliga användningen av sådan honung som medicin och berusningsmedel (även hallucinogen ) fortfarande praktiseras av Gurung- stammen i Nepal , som har en lång tradition. av farlig klippklättring för att ta bort den dyrbara varan från Apis laboriosas bon , det gigantiska honungsbiet från Himalaya. Honungen som på så sätt samlas in av Gurung har sina berusande egenskaper att tacka nektaren som de jättelika bina samlar från en djupt rödblommig art av Rhododendron , som i sin tur har sin toxicitet att tacka föreningen grayanotoxin , som är utbredd i växtfamiljen Ericaceae , till som släktet Rhododendron tillhör.

Morfin

Morfinhaltig honung har rapporterats i områden där opiumvallmoodling är utbredd.

Etanol

Honung, kan jäsa och producera etanol. Djur, som fåglar, som har ätit honung jäst i solen kan hittas oförmögna att flyga eller annan normal rörelse. fermenteras honung avsiktligt för att producera mjöd , en alkoholhaltig dryck gjord av honung , vatten och jäst . Ordet för "berusad" på klassisk grekiska översätts ibland som "honungsberusad" och faktiskt är den gemensamma indoeuropeiska antiken av en sådan uppfattning inskriven i namnen på minst två ( euhemeriserade ) gudinnor av personifierad berusning: den irländska Medb . (se även Maeve (irländskt namn) ) och den indiska Madhavi från Mahabharata (- se sidan Yayati ), besläktad med det engelska ordet mjöd och det ryska ordet för björn медведь (- medved - bokstavligen 'honungsätare').

Se även

Anteckningar och referenser

Vidare läsning

How to Reduce Bee Poisoning from Pesticides , DF Mayer, CA Johansen, CR Baird, PNW518, A Pacific Northwest Extension Publication, Washington, Oregon, Idaho, Copyright 1999 Washington State University. Innehåller en omfattande lista över giftiga kemikalier som bekämpningsmedel som påverkar bin. ( WSU 1999 version av samma publikation )
Skydda honungsbin från bekämpningsmedel, Dean K. McBride, 1997 North Dakota State University
Honey Bees and Pesticides , 1978, Mid-Atlantic Apiculture Research and Extension Consortium
Skydda honungsbin från bekämpningsmedel Arkiverad 2021-01-13 på Wayback Machine , University of Florida Institute of Food and Agricultural Sciences Extension, Malcolm T. Sanford, april 1993

externa länkar