吃惊!“卷王”蜜蜂也有“摸鱼”的时候?

广东科普
2023-05-22 20:07
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不知道大家会不会这样

觉得很辛苦的时候

看看比自己累的

心里就会好受很多

(真的不是在幸灾乐祸啊喂)

又到了周一

今天科普君就带大家看看

自然界里面

勤勤恳恳的“打工人”

——“劳模”蜜蜂

“采得百花成蜜后,为谁辛苦为谁甜。”

在多数人的印象中,蜜蜂既能酿造美味的蜂蜜,又是帮助植物“传宗接代”的益虫。那么,所有的蜜蜂都像我们看到的那样任劳任怨吗?它们有没有偷懒摸鱼的时候呢?

我们平时所说的蜜蜂,指的是膜翅目蜜蜂属(Apis)的昆虫。蜜蜂是社会性昆虫,蜂群中不同的个体有不同分工。一窝蜜蜂中的个体分为三个等级:

成千上万只没有繁殖能力的雌性(工蜂)

一只有繁殖能力的雌性(蜂后)

只在繁殖季节出现的雄蜂

欧洲蜜蜂雄蜂(上)、蜂后(中)和工蜂(下) | waikatobeekeepers.org.nz

工蜂

勤勤恳恳的“打工蜂”

我们平时看到的那些在花丛中往来穿梭的蜜蜂,无一例外属于工蜂这一等级。顾名思义,工蜂是蜂群中的“工人”,基本上,除了产卵之外,蜂巢中的一切事务,都是由工蜂承担的,包括:

采集、加工和贮藏食物(花粉和花蜜)

建造和修缮巢室

抚养卵和幼虫

驱赶入侵者

或许你会想到一个问题:这么多不同的“工种”,在蜂群中是怎么分配的呢?难道是像人类社会那样“术业有专攻”吗?

昆虫学家们通过对大量工蜂进行长时间观察以及一些巧妙的实验设计,得到了完全不同的结论。

工蜂的生命周期:从左至右依次为卵、幼虫、蛹、即将羽化的蛹和成虫

| onlinesciencenotes.com

工蜂成虫的寿命约30天。当一只工蜂羽化,爬出巢室后,它并不会马上飞出蜂巢去外面采集花粉花蜜,而是先做19天左右的“内勤”工作。新羽化工蜂身上的几个腺体:下咽腺、上颚腺和蜡腺会快速发育且活动旺盛,前两者分泌用于哺育幼虫的营养物质,后者分泌用于营造巢室的蜂蜡。哺育幼虫的工作略早于筑巢或两者几乎同时进行。

此外,诸如清洁巢室、加工酿造蜂蜜(对其他工蜂采集到的花蜜进行水解和浓缩,制成成熟的蜂蜜)、封存蜂蜜和花粉、照顾蜂后等内勤工作,主要也是由这一阶段的工蜂担任的。

蜂巢中劳动的“内勤”蜂 | The Ithaca Journal

羽化19天之后,工蜂的这三种腺体会萎缩,分泌量减小。此时的工蜂成为“外勤蜂”,主要工作是外出采集花粉和花蜜为整个蜂群提供口粮。

工蜂的这种工作安排,仔细想想还是挺合理的,毕竟相较于做内勤工作,外出觅食的风险高的多,很容易在外面遭到意外而“丧命”。

因此,“年轻”的工蜂负责内勤,“年老”的工蜂负责外勤,可以充分利用每一只工蜂的劳动力。换句话说,每只工蜂从羽化到死亡,都勤勤恳恳、按部就班地完成一项项工作,为整个蜂群奉献一生。

当然,这些工作安排也并非一成不变,而是可以根据蜂群对工作的“供需关系”灵活调整的。例如当蜂巢遭到破坏,工蜂数量大大减少时,一些年老的工蜂会恢复下咽腺和上颚腺的发育以哺育幼虫,还会恢复蜡腺用来修复蜂巢。

总之,工蜂一切的工作安排,都是为了最好地满足蜂巢的需求。

在草莓花朵上采集花蜜的“外勤”蜂 | ThriftyFun

这时,你或许会问,工蜂们这么忙碌,那么它们工作时会不会“摸鱼”呢?答案是会的,而且“摸鱼”的时间还挺长:它们会花2/3的时间在蜂巢里休息或闲逛。

当然,花这么多时间“摸鱼”也不是毫无意义的。如果蜂巢遭遇其他动物袭击或者温度过高,大量“摸鱼”的工蜂就可以被立即动员起来,驱赶捕食者或者给蜂巢散热降温,这些“储备力量”有利于随时应对环境变化,提高蜂群的适应能力。

这样说来,工蜂成虫每天不是在工作,就是在待命,它们无疑是非常勤劳的。

蜂巢内一瞥 | thehoneybee.net

蜂后

“懒惰的女王”还是“生育机器”?

再说说蜂后,表面看起来好像是衣来伸手、饭来张口、唯我独尊的“懒惰女王”,但仔细琢磨一下,似乎也不尽然。

所谓“王侯将相宁有种乎”,蜂后在遗传上和普通的工蜂并没有区别,“尊贵”的身份完全拜后天优渥的培养条件所赐。当蜂群准备培养一只新的蜂后时,会在培养新工蜂的巢室外建造一个或数个更大的“蜂后巢室”,里面产下的受精卵将发育为蜂后。

雌性蜂卵 | CC BY-SA 3.0 Waugsberg

通常认为,导致幼虫发育成蜂后的条件,是被长期大量饲喂蜂王浆——这种主要由工蜂上颚腺和下咽腺分泌的物质,除了水、糖和蛋白质外,还含有种类繁多的特殊的信息素类脂肪酸、维生素、核苷酸等。

一般认为蜂王浆中的信息素是幼虫发育成蜂后的决定性因素。如果人为地把工蜂巢室中的卵或3天内的早期幼虫放入蜂后巢室,或者用大量蜂王浆人工饲喂工蜂幼虫,它也能发育成蜂后。

“繁殖期”的蜂巢内部示意图

右下角两个“凸起”是“蜂后巢室”,其中一个展示了内部蜂后的蛹 | 《昆虫的社会》

刚羽化的蜂后首先要与同一批羽化的蜂后相互厮杀以争夺“王位”,然后会进行“婚飞”,与来自其他蜂巢的多只雄蜂交配,之后才能“登基”。“登基”后的蜂后担起了为整个蜂群生产“劳动力”的职能。

由于蜂后的饮食起居全部由工蜂“包办”,因此其很多器官发生了退化:

口器变小

后足用于携带花粉的刚毛退化

复眼小眼数减少

触角变短

脑也明显变小

与之相对,蜂后的生殖器官高度发达:

腹部很长

内有300条卵巢管

每天产卵约1000枚

由于蜂群规模很大而工蜂寿命相对较短,因此只有如此大的产卵量才能维持蜂群中工蜂的数量。而且,持续大量产卵需要消耗大量能量,所以蜂后的基本代谢速度甚至比周围的工蜂还高。从这一点来说,蜂后绝不是懒惰的女王,而是一台持续高速运转的生产线,将工蜂饲喂的营养物质转化成蜂群未来的劳动力。

除了生殖腺,蜂后还有发达的上颚腺,它释放的信息素可以控制工蜂的行为,从而保持蜂群有条不紊地运作,避免“篡位”事件发生。

被众多工蜂簇拥的蜂后 | Genetic Literacy Project

雄蜂

悲惨的“懒汉”

工蜂的任劳任怨众人皆知,蜂后默默地躲在“深宫”中为整个蜂群操劳着。

那么,蜂群中真的有“懒惰”的成员吗?非要这么说的话,大概只能是雄蜂了。

那么,为什么勤劳忙碌的蜂群中会允许这些“懒汉”的存在?它们过得真的比那些忙碌终生的成员更幸福吗?

欧洲蜜蜂的雄蜂(上)和工蜂(下)| waikatobeekeepers.org.nz

雄蜂口器明显变小,后足也没有花粉筐(用于收集花粉的刚毛簇),因为它们不需要自己觅食。与之相反,其复眼比工蜂大得多,头部酷似苍蝇头,因为搜寻新蜂后是它们几乎唯一的任务,所以需要好眼力。

蜂后生育工蜂只是让蜂群规模变大,但没有形成新的蜂群,充其量只能算作“生长”。蜂群的增殖依靠一种独特而有趣的方式:分蜂。

前面提到过,蜂后上颚腺分泌的信息素可以控制工蜂的行为,其作用之一就是阻止工蜂建造蜂后巢室,保证蜂群中只存在一只蜂后。

春末时节,成熟的蜂群(含有20000-80000只工蜂)会开始“繁殖”。

此时蜂后信息素分泌量会降低,于是“失去控制”的工蜂开始建造蜂后巢室,蜂后在其中产卵以培育新蜂后,并在一些略大于“常规”巢室的“雄蜂巢室”中产下雄蜂卵以培育雄蜂。

随后,老蜂后的腹部变小,携带蜂群中约三分之二的工蜂飞离原有的蜂巢,聚集在蜂巢附近的树枝等高处,由一些负责侦查的工蜂外出寻找并标记新的巢址,带领老蜂后和部分工蜂前去营建新巢,一个新蜂群就此诞生了。

分蜂时聚集在树上的蜂群 | ThoughtCo

在原蜂巢中,新蜂后羽化并成功争夺“王位”后,会暂时飞离蜂巢,释放信息素吸引雄蜂,而羽化的雄蜂则会根据信息素寻找其他蜂群的新蜂后。

新蜂后会和多达12只甚至更多的雄蜂交配,储存足够使用一生的精子,然后回到蜂巢接替老蜂王的岗位。而雄蜂既不会采蜜也不会营建蜂巢,还不具备用于自保的蜇刺(蜇刺是特化的产卵器,因此雄蜂没有),交配后即死亡。

因此,雄蜂虽然是不需要“工作”的“懒汉”,但其日子也未必有多舒服。

结语

蜜蜂无疑是拥有高超“生存智慧”的动物。思量一下“分蜂”的方式,可以发现其逻辑所在:

尽管蜂后有数年的寿命,但它终究难逃一死,而且其繁殖能力也会逐渐下降,因此需要新蜂后为蜂群注入新鲜血液。

外出建立新巢群是有风险的,而新蜂后出巢交配也有一定风险,因此选择让老蜂王“离家”组建新蜂群,新蜂王留守旧巢,既保证了原有的蜂群能够世世代代“安居乐业”,也实现了蜂群增殖、“开疆扩土”,可谓一举两得。

勤劳智慧的蜜蜂赢得了世界人民的普遍喜爱,更重要的是它们与我们的生活息息相关——我们食用的许多果蔬,都依赖蜜蜂的传粉才能有好收成,比如苹果、樱桃等。

由于无数野生植物需要依赖蜜蜂传粉才能传宗接代,因此蜜蜂是生态系统举足轻重的组成部分。虽然目前野生蜜蜂数量众多,人工养殖也十分普遍,让我们觉得它们随处可见,但近年来蜜蜂的生存也面临不少挑战:

栖息地破坏导致食物和生存空间减小

大量使用化学农药对蜜蜂的影响

病虫害的困扰对蜜蜂造成不小的生存压力

我们在花丛中见到的那些

毛茸茸的小生灵们

半个月前

或许在修筑蜂巢

或许在酿造蜂蜜

或许在喂养嗷嗷待哺的幼虫

它们值得我们爱惜

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