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蜜蜂那些有趣的行为

2016-05-10 09:37:55

唐代诗人罗隐的《咏蜂》表达了人们对蜜蜂的敬意。“不论平地与山间,无限风光尽被占,采得百花成蜜后,不知辛苦为谁甜?”

现在,研究人员发现了蜜蜂许多人们以前并不知道的有趣的行为方式。

蜜蜂也有民主决策

人类的群体在遇到事关每个人的利益和群体的发展方向时,一般会通过民主表决来决策,即少数服从多数。研究发现,蜜蜂也有这样的行为,尤其是在它们面临生存的重大事件时,例如,搬迁它们的定居点——蜂巢。

通常情况下,每年春天,一个蜂群中大约2/3的成员会脱离原有蜂群而组成新的蜂群。但是,这些要独立的蜂群首先需要寻找到新住址才能建立新的家庭。

它们的做法是,并非所有想建立新家庭的蜜蜂都外出选址,而是派出数十个侦察蜂去寻找新住址,绝大多数蜜蜂则在原地等待。蜜蜂对新住宅的要求很严格,一般是宽敞、中空的树洞。每一只侦察蜂经过侦察后就会知道一般住址和“五星宾馆”之间的差别。它们回到原地后会向蜂群介绍新住址。如果新住址像“五星宾馆”或状况较好,它们跳的舞会很长、很欢快,因此就能让更多的蜜蜂同意前往新住址。侦察蜂获得的蜜蜂认同数超过一定的数量,也就是达到多数,蜂群就会定居到侦察蜂推荐的新住址。

然而最大的问题是,万一侦察蜂找到了两处不相上下的既舒适又宽敞的新家后,它们如何做出选择?做出选择的前提条件是,蜂群不能分裂,因为蜂群只有一个蜂后,也就必须只能选一个住址。

美国康奈尔大学的生物学家托马斯·西利等人为此做了一个研究,以观察蜜蜂的决策。他们在偏远的缅因州岛搭建了2个相同的蜂巢,然后释放一大群蜜蜂。这群蜜蜂中拜访其中一个蜂巢(蜂巢A)的侦察蜂被涂上黄条纹,拜访另一个蜂巢(蜂巢B)的侦察蜂被涂上粉红条纹。

结果,中意于蜂巢A和蜂巢B 的侦察蜂都会在蜂群面前大跳摇摆舞,以说明它们寻找到的新住址就像“五星宾馆”那样舒适和宜居。而且,为了阻止对方表达意见,它们会用撞头和发出尖锐的叫声来阻止对方跳舞,从而让蜂群相信自己所找到的新住址才是最好的。这一点就像人类的民主选举中拉票一样。

结果,能有效阻止对方表达意见的一方会获得蜂群更多的支持,一旦支持者超过半数,蜂群就能确定新住址。

蜂群怎么能判定哪只侦察蜂所提供的新住址是最好的呢?原来,蜂群除了靠视觉,还靠听觉来判断支持蜂巢A还是蜂巢B的推荐者。蜜蜂的左、右耳的神经元会同时受到声音的刺激,为了确定声音来自哪一边,它们的神经元之间会相互抑制对方的兴奋。一旦左边达到阀值水平,大脑会得出结论——声波来自左边。因此,判断左边的侦察蜂推荐的新住址最好。

蜜蜂的右撇子和左撇子

研究人员新的研究发现,蜜蜂也有右撇子和左撇子。蜜蜂的右撇子和左撇子是它们使用自己的右触须和左触须,用右触须和左触须来做各种不同的重要工作。

蜜蜂的触须具有多种功能,如嗅觉、听觉和味觉功能,同时还可以探测温度、风及湿度变化。这依赖于蜜蜂触须上的数千个感觉细胞。因此,触须不仅帮助蜜蜂自由飞行于野外,同时也帮助它们在蜂房的群居环境下飞行。蜜蜂主要借助化学信息素彼此联系,用不同的气味来传递从警报到个体同伴状况的一切信息。

澳大利亚新南威尔士的新英格兰大学神经与动物行为研究中心的莱斯利·罗杰斯等人最近的一研究发现,蜜蜂和谐的社会合作行为与其更多地使用右触须有关。他们发现,仅用右触须进行沟通和联系的蜜蜂与那些仅用左触须进行沟通和联系的蜜蜂相比,前者彼此之间能更快地进行联系,并且更有可能进行积极的互动,例如,可以通过伸出舌头的动作进行互动。

但后者则更有可能通过做出攻击性的“C-反应”进行消极的互动,即把它们的刺和爪子指向其他蜜蜂,包括那些来自它们自己蜂巢中的蜜蜂,这也是一种敌意行为,表示了一种不太合作的行动。不过,使用右触须的蜜蜂也有“C-反应”,但是它们比使用左触须的蜜蜂来说,更倾向于对来自另一蜂巢的蜜蜂做出攻击性的“C-反应”。因此,常常使用右触须的蜜蜂对自己人友善,对外来者不友善。这也意味着蜜蜂是使用右触须与同一蜂群的其他工蜂交换信息和准备应对来自另一蜂群的蜜蜂的攻击。但常使用左触须的蜜蜂则是对自己人不友善。

不过,蜜蜂的右撇子和左撇子还有更多的不同功能。蜜蜂的记忆功能与左右触须有关,左触须掌管的是长时记忆,右触须掌控的是短时记忆。

研究人员采用口吻屈伸反射法来观察蜜蜂的记忆。给蜜蜂提供一滴糖汁,它会伸长口吻来获取糖汁。如果在给糖汁之前给予柠檬气味的刺激,经过短时间的训练,即使仅仅只有柠檬气味,蜜蜂也会伸出它的口吻。也就是说,经过训练,蜜蜂能长期对一种气味保持正确的记忆。但是,气味是由蜜蜂头顶的两个触须来感知的,这两个触须的记忆是一样的吗?

研究人员对此进行了深入研究,方法是用乳胶基质蒙住蜜蜂的左触须或右触须,以使被蒙住的那只触须不能感知气味。在蒙住左触须后经过一小时的训练,蜜蜂的右触须可以辨别气味,而仅使用左触须不能正确辨别气味。然而,在蒙住右触须并经过24小时的训练后,蜜蜂的左触须才能正确识别气味。这说明,尽管蜜蜂的左右触须都能通过记忆辩识气味,但是,右触须更擅长短时记忆,而左触须更擅长长时记忆。

蜜蜂为何有这样的左右触须的记忆功能呢?一种假说是,蜜蜂左右脑的记忆能力并无差别,而是一样的,但是表现出来的左右触须的记忆功能不同仅仅是由于右触须是短时记忆的通道,而左触须是长时记忆的通道。

不过,研究人员认为,这种左右触须功能的不同与蜜蜂的工作有关。因为蜜蜂要不断地发现蜜源并采集花蜜,因而要记忆和辨识不同的蜜源。蜜蜂在一天之内要接触较多的不同花朵,这就需要它们在一天之中对不同的气味产生相关的记忆,因此要求长、短时记忆在两个触须之间有序转换。右触须掌管短时记忆,可以不断学习和记忆新的气味,由此则不会干扰左触须对其他气味的长时记忆。

至于蜜蜂是如何把一种气味当作长时记忆的气味而通过左触须储存在大脑,把另一些气味视为短时记忆的气味而通过右触须保存在大脑的,还需要更深入的研究来揭示。

为人辛苦为人忙

现在,研究人员发现,通过蜜蜂传花授粉结出的果实远比风媒授粉结出的果实更有美味和营养,也更有利于人的健康。

作物(植物)除了少数是自花授粉繁殖后代外,大部分是异花授粉。异花授粉繁殖后代的方式有虫媒、风媒、水媒和鸟媒。能负担传花授粉重任的主要是蜜蜂、蝶、蛾、蚁、蝇等昆虫。然而,其中最主要的授粉昆虫是蜜蜂,占虫媒的80%,其他昆虫仅占20%。但是,蜜蜂不只是担负了大量为作物传花授粉的重任,而且,最新的研究发现,蜜蜂的传花授粉还是提高作物果实营养和极佳美味的途径。

例如,颜色鲜红、形状完美、味道绝佳的草莓就是蜜蜂的杰作。德国哥廷根大学农业生态学家特佳·特查克等人发现,蜜蜂授粉不仅可以提高草莓质量,还能延长草莓的保质期,由此可以为人们节省数亿美元的开支。不仅如此,蜜蜂还可以为其他水果和蔬菜带来同样的益处。此前,研究人员在印度尼西亚的研究就发现,蜜蜂可以提高咖啡植株的授粉质量,在蜜蜂多的地方,咖啡不仅产量更高,而且咖啡豆形状不均匀等畸形现象也明显减少。

为了了解蜜蜂对草莓、咖啡等作物授粉提高果实质量的原理,特查克等人决定对草莓这种既可以通过风媒授粉和自花授粉,也可以通过虫媒进行授粉的作物进行研究。草莓有一个特点,每颗草莓都是由许多小果实组成的复合果实,有点像蜜蜂的复眼。这就要求在授粉时,花粉必须传导到每个花朵内的约200个子房中。但风媒和自花授粉不可能像蜜蜂授粉一样能达到这种高质量的授粉,只有通过蜜蜂的辛勤劳动,才有可能把花粉传授到花朵内的约200个子房中。

研究人员把9个主要的草莓品种种植在一个试验场内,同时在试验场内放养了许多野生蜜蜂和家养蜜蜂进行研究。结果表明,经蜜蜂授粉的草莓比其他同类浆果更加鲜艳、明亮,而且这些草莓出现畸形的情况更少。

与那些风媒传粉的草莓相比,蜜蜂授粉的草莓更加结实,其保质期长达近12小时。草莓是最经受不住磕碰的。一般情况下,存储4天后就有超过90%的草莓面相破烂,不能出售。但是,蜜蜂传粉后增加12个小时的保质期能将草莓储存期的损失减少约11%。仅此一项,欧盟的农业一年也会减少损失约3.2亿美元。同样,在美国蜜蜂传粉的草莓也会减少相同比例的损失,一年约减少2.64亿美元损失。

特查克等人发现,蜜蜂授粉提高草莓的质量除了是依靠对草莓花朵中众多的子房均匀和全面授粉外,还因为这样的授粉可以刺激生长素和赤霉酸两种主要的植物激素的分泌。生长素可以促进细胞的分裂和生长,从而增加水果的重量和紧实度,以提高保质期。赤霉酸可以延迟软化,以帮助水果对抗擦伤和霉菌。

不过,研究人员还不知道蜜蜂授粉是如何增加草莓艳丽的外表的,这需要进一步地研究才能揭示奥秘。不过,按照作物生长的规律,作物颜色变得鲜艳有利于吸引动物来传播种子。

随着人类对蜜蜂的更进一步了解,就会发现,蜜蜂真的是一种值得人们悉心保护的可爱小精灵,它们的忙碌固然是为自己的生存,但更多的是在为人辛苦为人忙。

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