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蜜蜂不仅是“学霸”,还是窃听高手

科普小知识2022-07-29 19:28:42
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中国是东方蜜蜂的发源地。在我们知道和使用的昆虫列表中,蜜蜂无疑将进入前三名。随着分子生物学等研究方法的进步,关于蜜蜂的新发现仍在被揭示。这不是真的。中国科学院西双版纳热带植物园的几个研究小组发现了蜜蜂的两个秘密。

蜜蜂不仅是“学霸”,还是窃听高手

第一个发现!蜂王有很好的学习和记忆能力。

女王的任务是产卵,雄蜂的唯一职责是与女王交配。交配时,蚁后飞出巢外,整个群体中的雄蜂追逐它。这叫做婚姻逃亡。女王的婚姻和飞行是通过飞行比赛来进行的,只有获胜者才能成为配偶。

关键来了!

重要的是要知道,处女蜂后从巢中出来进行交配飞行,工蜂从巢中出来进行收集活动,这与它们各自的学习和记忆能力密切相关。因为蜜蜂需要记住它们蜂巢的确切位置、花蜜和花粉来源的路线和巢址,以及各种花蜜和花粉来源植物的位置,甚至需要记住所收集的花蜜和花粉来源的外部特征和气味,以便获得最佳的收集方案。

先前的研究也报道了蜜蜂的学习和记忆与表观遗传DNA甲基化有关。由于蜂王和工蜂的行为活动差异很大,中科院西双版纳热带植物园化学生态研究组的龚博士和谭肯研究员对它们的认知和行为能力很感兴趣。他们通过蜜蜂对特殊气味的接吻反应行为来测试蜂王和工蜂在学习和记忆能力上的差异。他们第一次发现蜂王有极好的学习和记忆能力。5日龄蜂后的学习记忆能力显著高于同日龄工蜂,相当于20-25日龄工蜂的学习记忆能力。

接下来,他们测试了用DNA甲基化抑制剂处理后的蜂王和工蜂的学习和记忆。研究发现,DNA甲基化影响蜜蜂的记忆形成过程,而不是学习过程,DNA甲基化对蜜蜂记忆的影响表现出时效性,即不同处理时间对蜜蜂记忆的影响不同。

相关研究成果发表在国际实验生物学杂志上,标题为“蜂后嗅觉学习和长期记忆的首次证明”。

智慧无处不在!蜜蜂偷听黄蜂的警报信号。

工蜂不仅勤劳,而且有许多人类以前不知道的能力——例如,它们处理天敌信息的能力。

在研究人员看来,蜜蜂和黄蜂(通常被称为黄蜂)是群居昆虫,遇到危险时通常会释放出警报信息素。这种报警信息素通常储存在毒胶囊的毒液中。当受到刺激时,毒液和报警信息素通过针刺释放到体外。

谭肯的团队利用蜜蜂和黄蜂的“捕食系统”对蜜蜂的反捕食策略进行了详细的研究,结果令人惊讶。

研究人员发现蜜蜂报警信息素和黄蜂报警信息素都能引起蜜蜂群体防御!其中一种物质,简称IPA,是信息素中最有效的成分,能引起蜜蜂报警,引起聚集反应。此外,几种黄蜂报警信息素成分,如二壬基酮和21酮,也对蜜蜂聚集反应有增强作用。然而,以意大利蜜蜂和欧洲黑蜜蜂为代表的西方蜜蜂只对自己的报警信息素有反应,而对黄蜂的报警信息素没有行为活动或电生理反应。

这些结果表明,同一地区的东方蜜蜂除了使用自己的报警信息素外,还可以窃听黄蜂的报警信息素,并利用它们交换报警信息,通过集群来防御黄蜂。然而,西方蜜蜂在外国没有能力窃听黄蜂的警报信息素。因此,可以证实蜜蜂窃听捕食者黄蜂的警报信息素的能力是一种进化产物。

这项名为“嗅觉嗅探捕食者警告信息”的研究成果最近发表在《国际动物行为杂志》上。

(昆明,7月23日,科技日报)