• kannabisz_es_mehek

Bevezetés

Cannabis sativa-ról

Növény leírás

A kender (Cannabis sativa) a kétszikűek osztályába, azon belül pedig a kenderfélék családjába (Cannabiceae) sorolható lágy szárú növény. A Cannabis sativa (1. kép) robusztus, magas növésű erősen kompetitív és igénytelen, ebből eredően a világ számos pontján elterjedt. Főleg útszéleken, parlag- és műveletlen, vad területeken nő. (Dalio, 2012) Levelei tenyeresen összetettek, pollen tartó virága öt zöldessárga vagy lilás csészelevélből áll, melyek érés során kinyílnak. Az utóbbi időben nagy népszerűségnek örvendő többhasznú gazdasági növénnyé vált magas hozama miatt. Az egynyári kendert általában március és május között ültetik, virágzása pedig a júliustól szeptemberig tartó időszakra tehető. Sárga pollene elsősorban széllel terjed. Más növényekkel egyetemben virágpora allergén lehet. (O’Brien és Arathi, 2019) Mindkét ivarú növény gabona és egyben rost forrásként is szolgálhat. A hím ivarú kender magasabb növésű, valamint magasabb pollen kibocsátással bír, mint a nő ivarú. Utóbbi esetében a kannabidiol (CBD) koncentrációja hangsúlyosabb. (Flicker és mtsai, 2019)

Kémiai anyag tartalma

A Cannabis sativa gazdag kannabinoidokban, valamint részben tartalmaz aktív tetrahidrokannabinolt (THC) és tetrahidrokannabinolsavat (THCA). Utóbbi át tud alakulni élettanilag aktív THC-vá. A növény tetrahidrokannabinol-tartalmát az éghajlati viszonyok és a hőmérséklet nagymértékben befolyásolja. (Hammon és mtsai, 2015) A Cannabis sativa pollenje 16 kannabinoid vegyületet tartalmaz, melyek hasonló vegyi szerkezetet és változatos farmakológiai aktivitást mutatnak. Például a Δ9 –tetrahidrokannabinol hallucinogén tulajdonságokkal rendelkezik, míg a kannabikromén nyugtató hatást gyakorol a központi idegrendszerre. (Kieliszek és mtsai, 2018)

Apis mellifera-ról

A házi méh (Apis mellifera),ahogy a 2.képen látható az ízeltlábúak törzsébe, azon belül is a hártyásszárnyúak (Hymenoptera) rendjébe tartozik. Széles körben, főleg Európában elterjedt és tenyésztett rovar. Kaptárakban élnek és fejlett társadalmi szervezettséggel rendelkeznek, melyben egyetlen nőstény, a társaitól megjelenésében is lényegesen különböző királynő rak petéket. A többi, szaporodni nem képes nőstény vesz részt az utódok gondozásában valamint a táplálék szerzésében. A társadalom harmadik csoportjába tartoznak a hímivarú egyedek, a herék, melyek fullánkkal nem rendelkeznek és fő feladatuk a királynő megtermékenyítése.

Temporális/Időszakos pollenellátás

A méhek számára több növény is elérhető, amelyekből nektárt vagy pollent, legtöbb esetben mindkettőt tudnak gyűjteni. Nyár végén kevés nektár- és pollenforrásként szolgáló növény áll rendelkezésre, ebben a szűkösségi időszakban lehet fontos hiánypótló a kender. Más tömegesen termesztett növényekkel, mint a napraforgó (Helianthus annuus) és tökfélék (Cucurbitacae), a virágzási periódusa csak kismértékű átfedést mutat. (O’Brien és Arathi, 2019) A Cannabis sativa nektárt nem, vagy csak elhanyagolható mennyiségben termel, azonban rengeteg virágport nyerhetnek belőle a méhek (Flicker és mtsai, 2019). Az állandó pollen ellátás a méhek számára nélkülözhetetlen, a benne lévő tápanyagok (fehérjék, vitaminok, lipidek és ásványi anyagok) miatt, továbbá szükséges növekedésükhöz, az ivadékok fejlődéséhez és a méhpempő előállításához. Mindemellett hozzájárulnak az egyéb növények beporzásához. (Dalio, 2012) Mindezen tulajdonságai miatt a Cannabis sativa gazdaságilag egyre inkább népszerű.

A kutatók hipotézisei

Az utóbbi időben több kutatás is vizsgálta a Cannabis sativa és a méhek kapcsolatát. Kiindulási pontjuk azon megfigyelés, miszerint a kender pollen csalogató a méhek számára, ugyanakkor a hasznuk belőle még nem bizonyított. Feltételezik, hogy a táj egyszerűsödésének hatására a növényeket kevesebb méh, de nem kevesebb méhfaj látogatja. A növény magasság, a kenderföld diverzitása és a „látogatók” fajgazdagsága között is kapcsolat állhat fent. Továbbá a fajösszetétel szezonálisan is változhat, jelezve ezzel más növények elérhetőségében bekövetkező változást. (Flicker és mtsai, 2019)

Kutatási módszerek és kivitelezés

Colorado

A fentebb említett feltételezésekből kiindulva valamint a korábbi szempontokat figyelembe véve kezdték meg amerikai kutatók kutatásukat Coloradóban 2018 nyarán. A kísérlet helyszínén - ami egy a coloradoi Fort Collins-tól északra eső terület - 10 darab kék lapát csapdát helyeztek ki. Tanulmányukkal azt is bizonyítani szerették volna, hogy ezen típusú csapda az egyik legideálisabb, ha többféle fajból származó méheket és azok mennyiségét kívánjuk vizsgálni egy területen. Az aktivált csapdák öt héten keresztül 5 napos periódusokban gyűjtötték be a méheket augusztus elejétől szeptember elejéig. A különböző időegységek között a csapdákat inaktiválták. Az eltérő időpontokban gyűjtött példányokat végül összevonták és kipreparálták. Minden méhet nemzetségi szintig képesek voltak meghatározni, éppen ezért a további számítások is nemzetség szinten zajlottak. A méhfajok sokféleségének és mennyiségének meghatározására kétféle számítási módszert alkalmaztak, a Shannon-Wiener indexet és a Simpson indexet. (1. ábra)

Az egyenletekben a p az egy nemzetségbe tartozó egyedek aránya, másképp kifejezve n/N (n= egy nemzetségbe tartozó egyedek; N= a mintában található összes példány), az ln a természetes logaritmus, R a nemzetségek száma. A Shannon-Wiener diverzitási index egyesíti a fajgazdagságot és azok relatív bőségét, feltételezve, hogy minden nemzetség képviselteti magát a mintában. Ezzel szemben a Simpson diverzitási index nagyobb hangsúlyt fektet a gyakoribb nemzetségekre és feltételezi, hogy az a néhány nemzetség, melyből csak kevés példány fordul elő, nem befolyásolja a diverzitási értéket. Mindkét értéket kiszámolták mind az öt periódusra nézve, majd belőlük görbét alkotva elemezték az adatokat. (O’Brien és Arathi, 2019)

India

Indiai kutatók Punjab-ban 2011 májusa és júniusa közt kenderrel sűrűn benőtt, műveletlen földeken vizsgálták a méhek kender-látogatási szokásait. Megfigyeléseik a reggeli és esti órákra korlátozódtak, a méhek számlálása véletlenszerűen kijelölt területeken méh/m²/perc mértékegységben kifejezve történt. A méhek aktivitását reggel 06:10 – 07:40 között 30 perces időintervallumokban vizsgálták, minden második nap harminc napon keresztül. A kimaradó napokon a méhek viráglátogatási gyakoriságát figyelték stopperóra segítségével a nap kiválasztott óráiban, az eredményt látogatott növényszám/perc-ben fejezték ki. A szeles napok adatait külön kezelték, továbbá véletlenszerűen meghatározott napokon példányokat fogtak be maximális pollenszállítmánnyal, majd a pollent eltávolították róluk és megmérték azt. Ezen túl is vizsgáltak minden méhet a kaptárban, valamint a fészekaljban, hogy megfigyeljek a Cannabis sativa esetleges negatív hatásait az állatokra. (Dalio, 2012)

New York

A New York-i tanulmányban, amelyet a Cornell Egyetem tudósai osztottak meg a tudományos világgal, azt vizsgálták, hogy a Cannabis sativa milyen hatással van adott méhpopuláció sűrűségére, illetve összetételére. Azt próbálták bebizonyítani, hogy a kender magassága is szerepet játszhat abban, hogy adott mezőgazdasági földterületen milyen méhfajok és ezek milyen arányban találhatóak meg, tehát, hogy meghatározza-e ezen rovarok faji sokszínűségét és bőségét. Persze a tény, hogy a Cannabis sativa magassága – más növénytársaival egyetemben – erőteljesen függ fontos genetikai és környezeti tényezőktől, adott volt a kutatók számára, viszont rendkívül jó kiindulási alapot biztosított munkájukhoz. Ebben a tanulmányban a kendert látogató méheket a tájösszetétel változása alapján is vizsgálták. A kutatásokat tizennyolc kenderfarmon végezték, New Yorkban a Finger Lakes régión belül. Ebben a régióban a kendert mind a gabona, a rost és a CBD (kannabidiol) tartalma miatt termesztik. A tanulmányban vizsgált termőföldek mérete igen különböző volt. Változatosságuk abban is megmutatkozott, hogy az adott földparcellát milyen kender-felhasználási céllal alkalmazták. A termőföldeken általánosságban egy fajta volt jelen, amennyiben viszont több fajta is előfordult, ott a tudósok arra a típusra próbáltak összpontosítani, amely a legnagyobb méhdiverzitással bírt. Ezen kívül a növényeket csoportosították magasság szerint is: magas (≥2 méter), közepes (1-2 méter) és kicsi (≤1 méter). Tájösszetételi vizsgálatokat is végeztek, amellyel feljegyezni kívánták az adott és egyedi környezeti tényezők hatását a méhekre.

Méhek begyűjtése:A méhek begyűjtése július 30. és szeptember 15. között zajlott 2018-ban. Cannabis sativa hím ivarú virágairól szedték össze a rovarokat körülbelül húsz perces periódusokban, így az adott termőföld összes méhét sikeresen be tudták gyűjteni.Minden mintavételi helyszínt négyszer látogattak meg az egész periódus alatt. Az összegyűjtött méheket szárazjéggel, azaz szilárd szén-dioxiddal fagyasztották le, majd a rovarokat egyenként feltűzték, ezzel megállapítva a fajtájukat. Ez a mintavétel ott volt a legjelentősebb, ahol a virágzás, illetve a méhek számára elérhető pollentermelés a legnagyobb valószínűséget mutatta. A vizsgálat során külön kezelték a tájösszetételt, a mintavételi időpontot, illetve a növények magasságát is a házi és a vad méhek tekintetében. A tájkompozíció változásainak hatásait mind sűrűségre, mind a faji diverzitásra is általánosított lineáris modellel jellemezték. Ezen kívül a mintavétel időpontjának hatását és a kender magasságát modellenként külön is feltűntették. (Flicker és mtsai, 2019)

Eredmények

Colorado

O’Brien és Arathi (2019) által gyűjtött 1937 egyedből 23 különböző méh nemzetségbe sorolható méheket sikerült kimutatni, valamint 308 további egyed sorolható a nem méhfélék közé. A hártyásszárnyúakhoz (Hymenoptera) tartozó méhek mellett például a lepkék (Lepidoptera), a kétszárnyúak (Diptera) és a bogarak (Coleoptera) rendjéből származó egyedeket is sikerült azonosítaniuk. Ezen, egyéb rendekbe sorolható fajok közül több faj potenciális kártevője lehet a kendernek. Azonban a taxonómiailag besorolt egyedek 86%-a valamely méh nemzetségbe tartozik. A megfigyelés azt mutatta ki, hogy a hetek elteltével egyre többféle nemzettségekből származó méhek látogatták a kenderföldet. A számítások alapján, a harmadik héten – augusztus közepén – volt megfigyelhető a legnagyobb diverzitási érték. Valamint az ötödik hét volt az, amikor elérte a nemzetségek száma a huszonhármat. A legnagyobb arányban az Apis mellifera képviseltette magát (38%). A házi méhet követi a Melissodes (25%) és Peponapis (16%) nemzetség tagjai, még ugyancsak nagyobb arányban. A további nemzetségek csak kisebb arányban voltak jelen a gyűjtött mintában, közülük tizenegy volt melynél tíz vagy annál több egyedet sikerült befogni, ahogy ez a 2. ábrán látható. A további, pár egyeddel előforduló nemzetségek:

• Andrena

• Ceratina

• Colletes

• Diadasia

• Dufourea

• Epeolus

• Hesperapis

• Nomada

• Perdita

• Pseudopanurgus

• Shpecodes

• Xeromelecta

India

A méhek befogása a reggeli órákban, 06:10 és 10:10 között, míg este 16:40 és 19:40 között zajlott. (3. ábra) Ezen két időintervallum között nem történt megfigyelés. A nap korai szakaszában 3,667, míg a késői órákban 2,000 egyedet gyűjtöttek be percenként egy négyzetméteren. A csúcs 06:10 és 07:10 közé tehető, ekkor átlagosan egy négyzetméteren 7 méh került csapdába percenként. Az esti maximális érték 18:40 és 19:10 között került megfigyelésre, mely 3 egyed/m²/perc.

A méhek reggeli időszakra tehető maximális pollenfogyasztását más növényeknél is megfigyelték és megerősítették, ennek magyarázata, hogy a portokok adott, fajra jellemző időben nyílnak fel és a méhek ehhez igazodnak. Ehhez még hozzájárulnak a környezeti tényezők, a méhek természetes reakciója, a hőmérséklet, valamint a növények fiziológiája az idő függvényében. A kutatók megfigyelték a méhek esti pollengyűjtési stratégiáját is: ilyenkor az állatok törött portokokból, akár a portok kiharapása által jutottak a virágporhoz. A növényeket alaposan átkutatták, mivel az esti órákban kevesebb pollen termelődik, viszont a kolónia pollenigénye konstans. A megfigyelt példányok által átlagosan látogatott növények száma percenként a reggeli órákban 6,667, míg az esti órákban 4,000. Ez a gyakoriság függ a virág szerkezetétől, a növények sűrűségétől, a környezeti tényezőktől és a méhek ösztönös táplálkozási viselkedésétől. Megállapításra került az is, hogy szeles időben a méhek által látogatott növények száma jelentősen csökken. Továbbá a mérések alapján azt tapasztalták, hogy egy egyed átlagosan 4 mg pollent szállít, ennek mérete és súlya a növénytől és a méh fajától is függ. Bár a Cannabis sativa egyes összetevői ismerten narkotikus hatásúak, a kutatók mégsem figyeltek meg a kifejlett méhekre vagy az utódaikra gyakorolt káros hatást. (Dalio, 2012)

New York

A mintavétel során összesen tizenhat méhfajt és 355 egyedet gyűjtöttek össze a kutatók. A tizenhat méhfaj között szerepelt például a talán legismertebbnek mondható Apis mellifera, Bombus impatiens és különböző Lasioglossum species. A begyűjtött fajok 60%-át a házi méh, azaz Apis mellifera tette ki, további 30%-ot pedig a Bombus impatiens. (1. táblázat)

Ezen kívül az eredményekben az is megmutatkozott, hogy a legnagyobb hatással a mezőgazdasági földborítás volt a különböző méhfajokra, ugyanis ezen tényező megnövekedése 76%-kal csökkentette a vad méhek számát az adott populációban. Ezzel ellentétben az is bebizonyosodott, hogy a házi méhek sűrűségét nem változtatta meg, ezáltal a faji diverzitásban sem okozott szignifikáns változást. Továbbá igazolódott, hogy a kender növény magassága is befolyásoló tényező lehet. Ezen kutatás szerint minél magasabb volt a Cannabis sativa, annál magasabb volt a méhek száma, ezzel együtt pedig a vadméhek aránya is emelkedést mutatott. Ezen kutatás arra is rávilágított, hogy mekkora összefüggés is van a tájszerkezet egyszerűsége és a méhdiverzitás között. Minél egyszerűbbnek bizonyult a tájszerkezet adott területen, annál kisebb volt a méhek faji sokszínűsége, amely negatívan befolyásolta a beporzást. (Flicker és mtsai, 2019)

Konklúzió

Mindhárom kutatást és eredményeiket figyelembe véve elmondható, hogy a Cannabis sativa kései virágzása miatt kiváló virágpor forrásként szolgál a méhek számára. Nagy szerepet játszik a biodiverzitás fenntartásában, azon időszakban, amikor a más növényekből származó pollen ellátás igen korlátozott. Továbbá bebizonyosodott, hogy a kender magassága befolyásolja a növényt látogató rovarok mennyiségét és sokszínűségét. Minél magasabb a látogatott növény, annál nagyobb a rovarok száma és diverzitása. Azonban ezen látogatók közt a növényt károsító fajokat is találunk, mint például a közönséges takácsatka (Tetranychus urticae), a komló levéltetű (Phorodon humuli) és különféle poloskafélék (Lygus spp.). Bár ezen fajok száma egyelőre alacsony, ez várhatóan változni fog a kender elterjedésével párhuzamos mértékben. Éppen ezért több kutató is fontosnak tartja egy, a kártevők elleni terv kidolgozását a beporzók védelme érdekében. (Flicker és mtsai, 2019)

Irodalomjegyzék

1. Dalio JS (2012): Cannabis sativa – An Important Subsistence Pollen Source for Apis mellifera. IOSR Journal of Pharmacy and Biological Sciences 1: (4) 1-3
2. Flicker NR; Poveda K; Grab H (2019): The Bee Community of Cannabis sativa and Corresponding Effects of Landscape Composition. Environmental Entomology 49: (1) 197-202
3. Hammon B; Rizza J; Dean D (2015): Current Impacts of Outdoor Growth of Cannabis in Colorado. Colorado State University Extension 0.308

4. Kieliszek M; Piwowarek K; Kot AM; Błażejak S; Chlebowska-Śmigiel A; Wolska I (2018): Pollen and bee bread as new health-oriented products: A review. Trends in Food Science & Technology 71: 170-180

5. O’Brien C; Arathi HS (2019): Bee diversity and abundance on flowers of industrial hemp (Cannabis sativa L.). Biomass and Bioenergy 122: 331-335

Ábrajegyzék

1. kép: https://www.flickr.com/photos/28476918@N06/3734987784/

2. kép: https://www.flickr.com/photos/126827374@N04/50301698977/

1. ábra:Saját, O’Brien és Arathi (2019) alapján

2. ábra: Saját, O’Brien és Arathi (2019) alapján

3. ábra: Saját, Dalio (2012) alapján

1. táblázat: Saját, Flicker és mtsai (2019) alapján