ミツバチと有毒化学物質
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アメリカハナズオウ( Cercis canadensis )に止まったオスのXylocopa virginica (東部クマバチ)

ミツバチは、生息環境中の有毒化学物質によって深刻な影響を受ける可能性があります。これには、様々な合成化学物質、特に殺虫剤、そして有機物の発酵によって生成されるエタノールなど、植物由来の様々な天然化学物質が含まれます。ミツバチ中毒は、発酵した花蜜、熟した果物、そして環境中の人工および天然化学物質に含まれるエタノールへの曝露によって引き起こされる可能性があります。

ミツバチに対するアルコールの影響は、ヒトに対するアルコールの影響と非常に類似しているため、ミツバチはヒトのエタノール中毒のモデルとして用いられてきました。ミツバチとヒトの代謝は大きく異なるため、ミツバチはヒトにとって有毒な化合物を含む植物から安全に蜜を集めることができます。しかし、ミツバチがこれらの有毒な蜜から作り出す蜂蜜は、ヒトが摂取すると有毒となる可能性があります。さらに、無毒の蜜から作られた蜂蜜にも、自然の作用によって有毒物質が混入する可能性があります。

エタノール

中毒の影響

口吻を見せる蜂

エタノール、農薬、植物が産生する防御毒性生化学物質など、特定の化学物質がミツバチの生息環境に導入されると、ミツバチは異常な行動や見当識障害を示すことがあります。十分な量に達すると、これらの化学物質はミツバチを中毒させ、死に至らしめることもあります。アルコールがミツバチに及ぼす影響は古くから認識されています。例えば、ジョン・カミングは1864年の養蜂に関する出版物でその影響について述べています。[ 1 ]

ミツバチはエタノールの摂取やその他の化学物質による中毒で酩酊状態になると、バランス感覚が乱れます。オクラホマ州立大学のチャールズ・エイブラムソンらの研究グループは、酩酊状態のミツバチを回転輪に乗せ、移動に支障をきたす実験を行いました。また、ミツバチをシャトルボックスに乗せ、刺激を与えて移動を促したところ、酩酊状態が進むにつれて移動能力が低下することを明らかにしました。[ 2 ]

酔ったミツバチはしばしば口吻を伸ばす。酔ったミツバチは飛行時間が長くなる。ミツバチが十分に酔うと、歩けなくなる。酔ったミツバチは通常、飛行中の事故が多くなる。エタノールを摂取したミツバチの中には、巣に戻る道がわからなくなり、結果として死んでしまうものもいる。[ 2 ] Bozic et al. (2006) は、ミツバチによるアルコール摂取が採餌行動や社会行動を乱し、殺虫剤中毒と同様の影響を及ぼすことを発見した。[ 3 ]アルコールを摂取すると攻撃的になるミツバチもいる。[ 4 ]

アルコールへの曝露はミツバチに長期間の影響を及ぼす可能性があり、その影響は最長48時間続く。[ 5 ]この現象はショウジョウバエでも観察されており[ 6 ] 、ショウジョウバエの神経伝達物質オクトパミンと関連しており、このオクトパミンはミツバチにも存在する。[ 7 ]

エタノール酩酊モデルとしてのミツバチ

1999年、デイヴィッド・サンデマンは、昆虫と脊椎動物の神経系の相同性と収束性を考慮すると、ミツバチの酩酊モデルは脊椎動物のエタノール中毒を理解する上で有益であるかもしれないと示唆した。[ 8 ]

ミツバチにエタノール溶液を与え、その行動を観察する。[ 2 ]研究者はミツバチをハーネスに装着し、砂糖溶液にさまざまな濃度のアルコールを混ぜて与える。[ 2 ] [ 9 ]運動、採餌、社会的相互作用、攻撃性のテストが行​​われ、人間と同様に機能障害が観察される。[ 9 ]ミツバチとアンタビュース（ジスルフィラム、アルコール依存症治療薬）の相互作用もテストされている。[ 10 ]

ミツバチが他の有毒化学物質や酩酊状態を引き起こす化学物質にさらされる

合成化学物質

ミツバチは、農薬[ 11 ] [ 12 ] [ 13 ] [ 14 ]、肥料[ 15 ] [ 16 ] [ 17 ] 、硫酸銅（スピノサドよりも致命的）[ 18 ] [ 16 ] 、その他人間が環境に持ち込んだ化学物質によって深刻な影響を受け、致命的な被害を受ける可能性があります。[ 19 ]

この問題はますます懸念される対象となっている。例えば、ホーエンハイム大学の研究者たちは、種子消毒剤への曝露によってミツバチが中毒になる仕組みを研究している。[ 20 ]フランスでは、農業省が専門家グループ「ミツバチの多因子研究のための科学技術委員会（CST）」に、農業で使用される化学物質がミツバチに及ぼす中毒作用、場合によっては致命的影響について研究するよう委託した。[ 21 ]チェコ共和国の蜂研究所と食品化学分析局の研究者たちは、冬季菜種作物の処理に使用されるさまざまな化学物質の中毒作用について考察してきた。[ 22 ]ルーマニアでは、 2002年にデルタメトリンによる深刻なミツバチ中毒が広範囲に発生し、ミツバチが大量に死亡した。[ 23 ]米国環境保護庁は、ミツバチ中毒に対する化学物質の試験基準を発表している。[ 24 ]

天然化合物

ミツバチはエタノール以外にも、環境中の天然化合物の影響を大きく受けることがあります。例えば、グダニスク大学植物分類学・自然保護学部のダリウス・シュラチェトコ氏は、ポーランドのスズメバチが北米のラン科ネオティアの蜜を吸った後、非常に眠そうな（おそらく酩酊状態と思われる）行動をとるのを観察しました。[ 25 ]

デッツェルとウィンク（1993）は、63種類の植物性アレロケミカルとミツバチへの影響に関する広範なレビューを発表しました。39種類の化合物（主にアルカロイド、クマリン、サポニン）がミツバチを忌避し、3種類のテルペン化合物がミツバチを引き寄せました。彼らは、29種類のアレロケミカルのうち17種類が、ある程度の濃度で毒性を示すと報告しています（特にアルカロイド、サポニン、強心配糖体、シアン化配糖体）。[ 26 ]

様々な植物の花粉がミツバチにとって有毒であり、トキシコスコルディオンのように成虫を死滅させる場合もあれば、ヘリコニアのように幼虫を弱らせる場合もあります。有毒花粉を持つ他の植物には、スパトデア・カンパヌラータ（ Spathodea campanulata ）やオクロマ・ラゴプス（ Ochroma lagopus ）などがあります。カリフォルニアトチノキ（ Aesculus californica ）の花粉と蜜はミツバチにとって有毒です。[ 27 ]

受粉におけるミツバチの酩酊

バケツ蘭

植物の中には、酔わせる化学物質を使って蜂を酔わせ、その酩酊状態を繁殖戦略の一部として利用するものがある。このような行動をとる植物の 1 つが、着生植物である南米のバケツラン( Coryanthes sp. )である。バケツランは、さまざまな芳香化合物から得られる香りで、オスのミツバチを引き付ける。ミツバチはこれらの化合物を、膨らんだ後ろ足の中にある特殊なスポンジ状の袋に蓄える。どうやら、彼らはその香り (またはその誘導体) をメスを引き付けるために使っているようだ。花は、表面がほとんどつかまらないように、滑らかで下向きの毛でできている。ミツバチはバケツの中の液体に足を滑らせて落ちてしまうことが多く、脱出できる唯一のルートは狭く狭い通路です。この通路は、ミツバチの体に「花粉袋」（花粉をまだ受けていない場合）を接着するか、すでに花粉を受け取った場合、そこに付着している花粉を取り除くかのどちらかです。ミツバチが入った後、通路は狭くなり、数分間そこに留まります。これにより、接着剤が乾燥し、花粉が固定されます。この過程にはミツバチの酩酊状態が関与している可能性が示唆されています。[ 28 ] [ 29 ] [ 30 ] [ 31 ]

ファン・デル・ピルとドッドソン（1966）は、Eulaema属とXylocopa属のミツバチがSobralia violaceaとSobralia roseaのランの蜜を摂取した後に酩酊症状を示すことを観察した。[ 32 ] [ 33 ]

有毒な蜂蜜

多くの植物はアルカロイドを生成し、その花から作られた蜂蜜をさまざまな方法で汚染する可能性がある。コリリアリア属の植物は、ツチン毒素のために有毒な蜂蜜を生成する。[ 34 ]アヘン用ケシの栽培が広く行われている地域では、モルヒネを含む蜂蜜が報告されている。[ 35 ]テコマ・スタンスは無毒の植物だが、その花から作られた蜂蜜は有毒である。[ 36 ] [ 37 ]シャクナゲやヘザー（ツツジ科） などの植物は神経毒グラヤノトキシンを生成する。これは人間には有毒だが、ミツバチには無毒である。これらの花の蜂蜜は精神活性作用があり、人間にも有毒である可能性がある。[ 38 ]蜂蜜は発酵してエタノールを生成することができる。鳥などの動物は、太陽の下で発酵した蜂蜜を食べて中毒になることがある。[ 39 ]

参照

参考文献

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さらに読む

  • 農薬によるミツバチ中毒を減らす方法、DF Mayer、CA Johansen、CR Baird共著、PNW518、パシフィック・ノースウェスト・エクステンション出版、ワシントン、オレゴン、アイダホ、著作権1999 ワシントン州立大学。ミツバチに影響を与える農薬などの有害化学物質の広範なリストが含まれています。（ WSU 1999版、同刊行物）
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