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벌과 독성 화학물질

Bees and toxic chemicals

벌들은 그들의 환경에서 독성 화학물질로 인해 심각한 영향을 받을 수 있다.여기에는 다양한 합성 화학물질,[1] 특히 살충제는 물론 유기물질의 발효에 따른 에탄올과 같은 식물에서 자연적으로 발생하는 다양한 화학물질이 포함된다.의 중독은 발효된 과즙, 잘 익은 과일, 그리고 환경의 인공적이고 자연적인 화학 물질로부터 에탄올에 노출되어 생길 수 있다.[2][3]

알코올이 벌에 미치는 영향은 꿀벌이 인간 에탄올 중독의 모델로 사용되어 온 알코올의 영향과 충분히 유사하다.[4]벌과 인간의 신진대사는 벌들이 인간에게 독성이 있는 화합물을 함유한 식물의 과즙을 안전하게 모을 수 있을 정도로 충분히 다르다.이 독성 과즙에서 벌들이 생산한 은 인간이 섭취하면 독이 될 수 있다.

천연 공정은 또한 독성이 없는 과즙에서 생산되는 무독성 꿀에 독성 물질을 도입할 수 있다.꿀에 들어 있는 미생물은 꿀에 들어 있는 당분의 일부를 에탄올로 바꿀 수 있다.에탄올 발효 과정은 발효된 꿀로부터 미드라는 알코올 음료를 생산하기 위해 의도적으로 이용된다.

에탄올

도취 효과

주둥이를 보여주는 벌, 즉 혀.

에탄올이나 살충제와 같은 특정 화학 물질이나 식물이 생산한 방어적인 독성 생화학적 물질을 벌의 환경에 도입하면 벌들이 비정상적이거나 비정상적인 행동과 방향 감각을 잃게 할 수 있다.충분한 양으로, 그러한 화학물질은 벌에게 독을 주고 심지어 죽이기도 한다.알코올이 벌에 미치는 영향은 오래 전부터 인정되어 왔다.예를 들어, 존 커밍은 양봉에 관한 1864년 간행물에서 그 영향을 설명했다.[5]

벌들이 에탄올 소비로 인해 도취되거나 다른 화학물질에 중독되면 균형이 잡히고 걸을 때 흔들린다.오클라호마 주립대학의 찰스 에이브람슨 교수 팀은 술에 취한 벌들을 바퀴에 올려놓았는데, 거기서 그들은 이동에 어려움을 보인다.또 꿀벌의 이동을 장려하기 위해 자극제를 사용하는 셔틀박스에 꿀벌을 넣었고, 꿀벌은 만취할수록 이동성이 떨어진다는 사실을 알아냈다.[6]

독한 벌은 혀, 즉 주둥이가 튀어나올 가능성이 더 높다.술에 취한 벌들은 비행하는 데 더 많은 시간을 보낸다.벌 한 마리가 충분히 취하면 등에 누워 다리를 흔들기만 한다.취한 벌들은 전형적으로 더 많은 날으는 사고도 겪는다.에탄올을 소비하는 일부 벌들은 너무 취해서 벌집으로 돌아가는 길을 찾지 못하게 되고, 결과적으로 죽게 될 것이다.[6]보직 외(2006) 꿀벌에 의한 알코올 섭취는 포획과 사회적 행동에 지장을 주고, 살충제 중독과 비슷한 효과가 있다는 것을 발견했다.[7]어떤 벌들은 술을 마신 후에 더 공격적이 된다.[8]

알코올에 노출되면 벌에 장기간 영향을 미치며 48시간 동안 지속될 수 있다.[9]이러한 현상은 초파리에서도[10] 관찰되며 초파리에서는 신경전달물질 문어민과 연결되어 벌에도 존재한다.[11]

에탄올 주입 모델로서의 벌

1999년 David Sandeman의 연구는 벌의 취침 모델이 척추동물과 심지어 인간의 에탄올 중독을 이해하는 데 잠재적으로 가치가 있다는 것을 깨닫게 했다.

"지난 30년 동안 신경계에 대한 우리의 이해는 인상적이며 척추동물과 무척추동물의 연구에 대한 다각적인 접근에서 비롯된다.이 글에서 탐구하는 척추동물과 무척추동물 신경계통의 병렬조사에서 거의 예상하지 못한 부산물은 이 두 동물군의 거대하고 포악한 신경계통의 구조와 기능에서 나타나는 진화적 호몰로지 및 수렴의 복잡한 거미줄의 새로운 관점이다."[12]

에탄올에 취한 꿀벌의 행동은 오하이오 주립 대학, 오클라호마 주립 대학, 슬로베니아 주립야나 대학 등의 과학자들이 알코올이 인간에게 미치는 영향에 대한 잠재적 모델로서 연구하고 있다.예를 들어, 오클라호마 주립대학에서 에이브람슨의 연구는 에탄올 노출에 대한 벌과 다른 척추동물의 반응 사이에 중요한 상관관계를 발견했다.

"이 실험의 목적은 사회적 곤충을 이용하여 에탄올 소비의 동물 모델을 만드는 것의 타당성을 시험하는 것이었는데.......소비, 운동, 학습에 관한 실험은 에탄올에 대한 노출이 아날로그 척추동물을 대상으로 한 실험에서 관찰된 것과 유사하게 꿀벌의 행동에 영향을 미친다는 것을 시사한다."[6]

이에 따라 "꿀벌 신경계는 척추동물과 유사하다"[13][14]는 사실이 밝혀졌다.이러한 유사점들은 심지어 벌이 특정 화학물질에 반응하는 방식에서 인간의 뇌 기능에 대한 정보를 도출하는 것을 가능하게 할 정도로 충분히 뚜렷하다.오하이오 주 연구원인 줄리 머스터드는 다음과 같이 설명했다.

"분자 수준에서 보면 꿀벌과 인간의 뇌도 똑같이 작용한다.만성 알코올 사용이 꿀벌 두뇌의 유전자와 단백질에 어떤 영향을 미치는지 알면 알코올 중독이 중독의 분자적 기반은 물론 인간의 기억과 행동에 어떤 영향을 미치는지 결국 이해하는 데 도움이 될 수 있을 것이다."[13][15]

척추동물의 에탄올 침식을 위한 벌 모델에 대한 평가는 이제 막 시작되었지만, 유망한 것으로 보인다.벌들은 에탄올 용액을 먹이고 그들의 행동을 관찰한다.[6]연구원들은 벌들을 작은 멜대에 놓고, 설탕 용액에 주입된 다양한 농도의 알코올을 그들에게 먹인다.[6][13]운동, 포경, 사회적 상호작용 및 공격성의 시험을 수행한다.머스타드는 "알코올은 벌과 사람에게 유사한 방식으로 영향을 미치며, 학습 및 기억 처리와 함께 운동 기능을 약화시킨다"[13][15]고 언급했다.꿀벌과 항아부스(이설피람, 알코올 중독 치료제로 투여되는 일반적인 약)의 상호 작용도 시험되었다.[16]

기타 독성 및 취기성 화학물질에 대한 벌 노출

합성화학물질

꿀벌은 인간이 환경에 도입한 살충제, 비료[citation needed], 그리고 다른 화학물질에 의해 치명적이고 심각한 영향을 받을 수 있다.[1]그들은 술에 취해 현기증이 날 수 있고 심지어 죽을 수도 있다.이것은 농업에 상당한 경제적 영향을 미치기 때문에 심각하다.

이 문제는 점점 커지는 우려의 대상이 되어 왔다.예를 들어, 호헨하임 대학의 연구원들은 어떻게 벌이 종자 소독제에 노출되어 독이 될 수 있는지를 연구하고 있다.[17]프랑스에서, 농림부는 농업에 사용되는 화학물질이 꿀벌에 미치는 취하거나 때로는 치명적인 영향을 연구하기 위해 전문가 그룹인 과학 기술위원회에 의뢰했다.[18]벌 연구소와 체코 식품화학분석과의 연구원들은 겨울 유채 작물을 치료하는 데 사용되는 다양한 화학물질의 중독 효과를 곰곰이 생각해 보았다.[19]루마니아는 2002년 델타메트린으로 인해 벌에 대한 도취와 광범위한 사망률의 심각한 사례를 겪었다.[20]미국 환경보호국(EPA)은 꿀벌 도취에 대한 화학 물질 시험 표준을 발표하기도 했다.[21]

천연 화합물

벌과 다른 히메놉테라는 또한 에탄올 외에 환경 내의 자연 화합물에 의해 실질적으로 영향을 받을 수 있다.예를 들어, Gdańsk 대학의 식물 분류 및 자연 보호 학과의 다리우스 L. 실라체트코 교수는 북미의 난초 네오티아에서 추출한 과즙을 먹은 후 매우 졸린 (아마도 취기가 없는) 방식으로 행동하는 폴란드의 말벌들을 관찰했다.[22]

데첼과 윙크(1993)는 63종의 알레릴로케미컬(알칼로이드, 테르펜, 글리코사이드 등)과 이들이 섭취했을 때 벌에 미치는 영향에 대한 광범위한 리뷰를 발표했다.39개의 화학성분들이 벌(주로 알칼로이드, 쿠마린, 사포닌)을 물리치고 3개의 테르펜 화합물이 벌들을 유인한 것으로 밝혀졌다.그들은 29개 중 17개가 일부 수준(특히 알칼로이드, 사포닌, 심장 글리코사이드, 시안 유발 글리코사이드)에서 독성이 있다고 보고한다.[23]

다양한 식물들은 꿀벌에게 독성이 있는 꽃가루를 가지고 있는 것으로 알려져 있는데, 어떤 경우에는 성인을 죽이는 것(예: 독성물질)이 있고, 다른 경우에는 브로드에게 전달될 때만 문제를 일으킨다(예: 헬리코니아).유독성 꽃가루를 가진 다른 식물들은 스파토데아 캄파눌라타와 오크로마 라고푸스다.캘리포니아 부케예(Aesculus califorica)의 꽃가루와 꿀은 모두 꿀벌에게 독성이 있으며,[24] 부케예 가문의 다른 구성원들도 독성이 있다고 생각된다.

꿀벌의 수분 침투

보도에 따르면 일부 식물은 취하게 하는 화학물질을 이용하여 취하게 하는 벌들을 생산하는데 의존하고 있으며, 이러한 취하게 하는 것을 생식 전략의 일부로 사용하고 있다고 한다.일부 사람들이 이 메커니즘을 사용한다고 주장하는 한 식물은 남미 양동이의 난초(Coryanthes sp).양동이의 난초는 다양한 방향성 화합물에서 추출한 향기로 수컷 유우로신 벌들을 유인한다.벌들은 암컷을 유인하기 위해 향(또는 그 유도체)을 사용하는 것처럼 보이기 때문에, 이 화합물을 부은 뒷다리 안쪽의 특수 스폰지 주머니에 저장한다.

꽃은 표면을 매끈하고 아래로 가리키는 털로 거의 매달리지 못하게 하는 방식으로 만들어진다; 벌들은 보통 양동이의 액체로 미끄러져 떨어지고, 유일한 항로는 몸에 '폴리니움'(꽃가루 자루)을 접착시키는 좁고 수축되는 통로다만 (꽃가루 자루)뿐이다.(화분이 이미 방문한 경우) 또는 그 안에 있는 모든 꽃가루를 제거한다.이 통로는 벌이 들어간 후 수축하여 몇 분 동안 그곳에 고정시켜 접착제가 마를 수 있게 하고, 폴리늄을 고정시킨다.이 과정에서 벌의 '취약'이 수반된다는 주장이 제기됐지만 이런 효과는 확인된 바 없다.[25][26][27][28]

이렇게 해서 양동이의 난초는 꽃가루를 꽃에서 꽃으로 옮긴다.이 메커니즘은 거의 특정 종은 아니다. 왜냐하면 밀접하게 연관된 몇몇 벌들이 비슷한 크기이고 같은 화합물에 끌리는 한, 어떤 종류의 난초도 수분시킬 수 있기 때문이다.[29]

반데르 피엘과 도슨(1966)은 성충 울레마실로코파의 벌들이 소브랄리아 비올라소브랄리아 로제아에서 얻은 과즙을 섭취한 후 취침 증상을 보이는 것을 관찰했다.[30][31]공고라 호리치아나 난초는 라나우(1992)에 의해 암컷 유우로신 벌처럼[32] 페로몬을 생산하고 있으며 심지어 암컷 유우로신 벌 모양과 다소 닮아 꽃가루를 퍼뜨리는 데 이러한 특성을 사용했다는 의심을 받았다.

"꽃의 위압적인 페로몬에 취해 눈이 먼 불운한 수컷 벌은 두꺼비풀을 적당한 짝으로 착각할 법도 하지만, 그 꽃은 적어도 구슬 같은 제스탈트를 재현하려는 겸손한 시도를 했다."[33]

이것은 아무도 암컷 우거진들이 페로몬을 생산한다는 것을 입증하지 못했다는 것을 고려하면, 수컷 우거진들은 그들이 난소에서 수집한 화학물질을 사용하여 페로몬을 생산하고, 이러한 페로몬들은 컬리나(2004)가 시사하는 바와 같이 반대보다는 암컷을 끌어당긴다.[33]

독성 꿀

그레이아노톡신

인간에게 독성이 있는 일부 물질은 벌에 아무런 영향을 주지 않는다.벌들이 특정한 꽃에서 꿀을 얻는다면, 그 결과로 생긴 꿀은 정신적으로 활발할 수도 있고 심지어 인간에게는 독이 될 수도 있지만, 벌과 그들의 애벌레에게는 무해하다.[34][35]이 꿀로 인한 중독은 미친 꿀병이라고 불린다.

미친 꿀에 의한 인간에 대한 우발적인 중독은 몇몇 고전 작가들, 특히 Xenophon에 의해 잘 입증된 반면, 그러한 꿀을 약으로, 그리고 취하게 하는 (환각제까지) 고의적으로 사용하는 것은 네팔구룽 부족에 의해 여전히 행해지고 있다. 그들은 이 귀중한 상품들을 빼앗기 위해 위험한 절벽을 기어다니는 오랜 전통을 가지고 있다.거대한 히말라야 꿀벌인 아피스 로페리오사의 둥지.따라서 구릉이 채취한 꿀은 거대 벌들이 붉은 꽃을 피운 깊은 종인 로도덴드론에서 채취한 과즙에 기인하며, 이는 다시 로도덴드론 속성이 속하는 식물과에 널리 퍼져 있는 화합물 그레이아노톡신에 기인한다.[36]

모르핀

아편 양귀비 재배가 만연한 지역에서는 모르핀 함유 꿀이 신고됐다.[37]

에탄올

어떤 식물의 과즙으로 만든 꿀은 발효시켜 예를 들어 메이드에서 에탄올을 생산할 수 있다.새와 같이 햇빛에 발효된 꿀을 섭취한 동물들은 비행이나 다른 정상적인 움직임을 할 수 없다.[38]때때로 꿀은 , 물, 효모로 만들어진 알코올 음료미드를 생산하기 위해 의도적으로 발효된다."음주"에게 고전 그리스어에서 단어 가끔"honey-intoxicated"[39]고 정말로 그러한 개념의 공유된 인도-유럽 어족들은 의인화된 중독에서 최소한 두(euhemerised)여신:아일랜드 Medb(또한 매브(아일랜드 이름을 볼)의 이름으로 1개 인디언 Madhavi은 마하바라타의 있는 경우- 보p. 번역됩니다나이야야티(Yayati), 영어 단어 mead러시아어 단어인 곰 bearмеее( - 메드베드드드베드 - 문자 그대로 '꿀이-이터')[40]와 동일시된다.

참고 항목

참고 및 참조

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추가 읽기

외부 링크