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      饑餓熊蜂的催花絕技
      ——啃咬植物葉片促其提前開花

      2020-12-16 01:07:46
      中國(guó)蜂業(yè) 2020年10期
      關(guān)鍵詞:熊蜂花粉花卉

      中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院蜜蜂研究所,北京 100093

      近日,蘇黎世聯(lián)邦理工學(xué)院和法國(guó)農(nóng)科院等單位合作在《科學(xué)(Science)》上發(fā)表論文,表明在花粉資源匱乏情況下,熊蜂會(huì)破壞未開花植物的葉片使其提前開花,而在花粉充足條件下這種行為大大減少。這種行為在商業(yè)化熊蜂和野生熊蜂中均存在,可能是熊蜂促使植物開花的一種適應(yīng)性策略,熊蜂和植物的這種互作可能具有重要的生態(tài)學(xué)意義。

      開花植物和傳粉者通過長(zhǎng)期協(xié)同進(jìn)化,形成了相互匹配的發(fā)育周期。由于全球氣候持續(xù)變暖,這種相互匹配的物候關(guān)系受到干擾。早春時(shí)節(jié),越冬后的熊蜂蜂王開始重建蜂群,此時(shí)迫切需要花粉,而花粉資源缺乏將對(duì)熊蜂發(fā)育造成嚴(yán)重威脅。

      研究發(fā)現(xiàn),熊蜂工蜂有啃咬植物葉片的行為,但它卻不以為葉片為食物,也不帶其回蜂巢。因此研究者針對(duì)熊蜂損傷植物葉片是否會(huì)影響植物開花這個(gè)問題設(shè)置了如下實(shí)驗(yàn):以未開花番茄和黑芥為材料,分別設(shè)計(jì)地熊蜂損傷、類似機(jī)械損傷和無損傷3組處理;在實(shí)驗(yàn)室環(huán)境下分別給予熊蜂充足花粉或完全不給花粉,數(shù)天后進(jìn)行處理的替換。結(jié)果表明,在番茄中,熊蜂損傷組的開花時(shí)間比無損傷組提前了30天,比機(jī)械損傷組提前了25天;在黑芥中,熊蜂損傷組的開花時(shí)間分別提前了16天和8天;無論給予花粉的順序如何,在花粉缺乏條件下,熊蜂損傷植物葉片行為的發(fā)生率都顯著升高。這表明熊蜂損傷葉片的行為受到可利用花粉資源的影響,并可以促使植物提前開花。

      當(dāng)花粉資源匱乏時(shí),熊蜂會(huì)用喙和下顎在植物葉片上咬洞

      當(dāng)熊蜂可以選擇到更遠(yuǎn)的地方覓食時(shí),是否仍會(huì)損傷附近的未開花植物呢?為探明這個(gè)問題,在2018~2019年,研究者在半野生環(huán)境中設(shè)置未開花植物實(shí)驗(yàn),在其附近添加或移除可利用花卉,觀察未開花植物在兩種條件下被熊蜂損傷的情況。結(jié)果發(fā)現(xiàn),當(dāng)附近無花卉資源時(shí),熊蜂損傷植物葉片的程度很高;當(dāng)附近給予其可利用花卉資源時(shí),熊蜂對(duì)未開花植物的傷害則大幅減少,而移除可利用花卉后,熊蜂對(duì)未開花植物的損害程度又顯著提高,這證明花粉資源充足時(shí)會(huì)減少熊蜂對(duì)植物葉片的損傷行為。除實(shí)驗(yàn)中所用商業(yè)化的熊蜂外,還觀察到2種野生熊蜂同樣損傷了實(shí)驗(yàn)區(qū)域的未開花植物,因此損傷植物葉片的行為是熊蜂覓食行為中一個(gè)顯著的現(xiàn)象。

      花粉缺乏對(duì)蜂群發(fā)育影響很大,熊蜂在食物資源缺少時(shí)破壞植物葉片可能是加速植物開花的一種適應(yīng)性策略。從植物角度來看,傳粉者行為對(duì)其進(jìn)化至關(guān)重要,當(dāng)熊蜂損傷葉片或者在葉片上留下某種化學(xué)信號(hào)物質(zhì)時(shí),植物可能會(huì)積極響應(yīng)熊蜂的“號(hào)召”而加速開花,以減輕物候不同步所帶來的影響。因此,熊蜂損傷植物葉片以促使植物開花的行為可能緩解了氣候變化所導(dǎo)致的生態(tài)不平衡問題,具有重要的生態(tài)學(xué)意義。

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