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熊蜂饿了也“催单” 啃咬叶片使植物提前开花

作者:环球科学 发布日期:2020-06-11 浏览135次

熊蜂是群机智的家伙:当蜂巢附近的植物还没有开花、花粉稀少时,工蜂会想办法迫使它们开花。近日,发表在《科学》杂志上的一项研究显示,这些昆虫会刺穿植物的叶子,导致植物的开花时间比正常情况下平均提前30天。

  熊蜂催花技术的演化过程,以及这些植物通过开花来响应熊蜂叮咬的原因目前仍不清楚。但研究人员表示,在如此为人熟知的生物身上发现一种新行为是非常了不起的。

  该研究的共同作者康斯微洛·德·莫拉埃斯是瑞士联邦理工学院的一名化学生态学家。她说,当她和同事在一个不相关的实验中观察一种熊蜂时,他们注意到这些昆虫正在破坏植物的叶子。她说:“起初,我们想看看它们是否在移除植物的组织,还是在吃植物,或者是在把叶子的碎片带回蜂巢。”另外,由于之前的研究表明,机械应力会促使植物开花,研究人员还想知道,熊蜂是否会根据自己的需要催花。

  为了解答这些问题,研究团队把熊蜂和没有开花的西红柿、芥末植株一起放在网箱里。熊蜂很快就用大颚和喙在每棵植物的叶子上切了几个洞。作为对比,研究人员尝试着用镊子和剃刀在另外的植株上复制熊蜂对叶子的破坏。两组叶子受伤的植株都提前开花了,但熊蜂破坏的植株开花时间比科学家们破坏的植株要早几周,这表明熊蜂唾液中的化学物质可能也对开花时间有影响。

  接着,研究者将实验环境移到户外,观察熊蜂是否会在稍远地方有开花植物的情况下,继续破坏蜂巢附近的非开花植物。结果发现它们确实这么做了。“当它们不得不到更远的地方去寻找花朵时,那么在蜂巢附近进行破坏仍然是有意义的,有助于使附近更早出现食物资源。”该研究的共同作者、瑞士联邦理工学院的化学生态学家马克·梅舍尔说。

  研究结果表明,熊蜂的这种行为能最大限度地提高花粉采集效率,或许是一种演化适应。加州大学戴维斯分校的昆虫学家尼尔·威廉姆斯虽然没有参与这项研究,但是他认为这一假设很可能成立。他说:“如果想要将某个现象真正定义为演化适应,一般需要证明这种行为的演化为群落带来了适应性上的收益。”在蜂群中,由蜂后繁殖后代,工蜂是不生育的,因此自然选择作用于整个蜂巢。破坏植物叶片的工蜂甚至活不到享受花期提前好处的那天,但它们的行为使得蜂巢作为一个整体能得到更多花粉,因此这可能确实是演化压力的结果。

  未来,科学家们会研究这种行为的演化过程在其它野生熊蜂种群中的普遍性,以及被熊蜂叮咬后植物在分子水平上的变化。因为气候变化可能会通过改变植物开花、昆虫冬眠和迁徙的时间,颠覆传粉生物和植物之间微妙的同步关系,了解上述问题有助于更好地预测熊蜂未来的存活能力。“随着气候变化,从根本上说,环境会变得越来越不可预测,但我们发现的现象可能会缓解气候变化造成的破坏。”梅舍尔说。


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