花園里的熊蜂看似漫不經(jīng)心地四處游蕩,事實上它們正在積極評估這些植物,確定哪些花的花蜜和花粉最多,并留下氣味標記,告訴自己哪些花已經(jīng)看過了。
現(xiàn)在,一項新發(fā)現(xiàn)讓科學家很是震驚:研究表明,熊蜂會在葉子上留下微小的切口,以此迫使植物開花。
“天哪!我的第一反應是震驚,”加州大學戴維斯分校的蜜蜂生物學家Neal Williams說:“然后我就在想,我們怎么會錯過這一點?怎么以前沒有人注意到?”
蘇黎世瑞士聯(lián)邦理工學院的化學生態(tài)學家Consuelo De Moraes也是這樣的反應,她的學生Foteini Pashalidou注意到,歐洲熊蜂在溫室植物的葉子上留下了微小的切口,但它們似乎并沒有把碎葉帶回蜂巢,也沒有吃掉。
研究團隊推測熊蜂是在誘導植物開花,于是進行了一系列實驗。結果顯示,當花粉來源不足時,比如在溫室里或早春時,熊蜂能迫使植物提早一個月開花。
這項研究有著廣闊的前景,原因有二。其一,這意味著熊蜂可以操控花朵,這項技能非常實用,因為全球變暖導致傳粉者在植物開花前就已經(jīng)出現(xiàn)。早春時節(jié),昆蟲及其幼蟲幾乎完全依靠花粉為食。
其二,糧食供給也有可能因此獲益:如果農業(yè)學家能誘哄作物提前開花,或許可以增加某些作物的產(chǎn)量。
園丁大師
為此,De Moraes和研究第一作者Pashalidou,以及同事們把沒開花的番茄和黑芥,與一群缺少花粉的歐洲熊蜂一起放在網(wǎng)籠里。工蜂在葉子上留下了5到10個孔,然后他們把植物移走了。
結果,這些小孔導致黑芥開花的時間比往常提前了兩周,番茄提前了一個月。研究結果發(fā)表于5月21日《科學》雜志。
科學家還把吸食花粉的和缺少花粉的熊蜂,與未開花的植物放在網(wǎng)籠里,對比它們的行為。在吸食花粉的蜂群中,工蜂很少破壞植物,而缺少花粉的那些則忙個不停。
為了確保實驗結果不受實驗室人工環(huán)境的影響,2018年3月下旬,科學家把熊蜂群和各種未開花的植物放在了蘇黎世的屋頂上。
熊蜂是很常見的歐洲物種,喜歡到遠方覓食。但它們開始破壞蜂巢附近所有未開花植物的葉子。科學家表示,熊蜂的這種行為在接近4月底時漸漸變少,因為那時候當?shù)睾芏嗷ǘ奸_了——這再次證明,熊蜂叮咬葉子這一行為是為了獲得花粉。
7月,屋頂實驗仍在繼續(xù),科學家發(fā)現(xiàn)另外兩種熊蜂(紅尾蜂和明亮熊蜂)的野生工蜂也來到未開花植物中,叮咬葉子。
研究著者們表示,這種行為在其他熊蜂中的普遍性還有待觀察,目前全世界已知熊蜂有250余種。
破解密碼
昆蟲傳粉者和花朵之間的互惠互利關系可以追溯到1.3億年前。植物為傳粉者提供食物,作為交換,傳粉者為花朵授粉。
但如果不同步,雙方都無法獲益,因此它們找到了某種交流方式。
“這項研究證實了這一點,”倫敦瑪麗女王大學的行為生態(tài)學家Lars Chittka說:“從某種意義上來說,熊蜂是在發(fā)信號,嘿,我們需要食物。請快點開花,我們會給你授粉。”Chittka為這篇論文寫了一篇文章。
“這是一種非常復雜的交流方式,”加州大學戴維斯分校的化學生態(tài)學家Santiago Ramirez補充道,他沒有參與此次研究?!靶芊渌坪跗平饬酥参镩_花的密碼?!?/p>
但還有很多未解之謎。為什么切口會讓植物開花?
而且,“開花早是否意味著植物的適應性更強——這意味著,它們會有更多后代?”Chittka問道。
促進農業(yè)發(fā)展?
研究人員用金屬鑷子和剃刀在植物上模擬熊蜂造成的小孔,發(fā)現(xiàn)它們也提前開花了,但比被熊蜂叮咬晚一點。
“我們還不能完全理解它們所做的事情,”研究合著者、瑞士研究所的進化生態(tài)學家Mark Mescher說:“它們可能通過唾液腺留下了生化或氣味線索。我們希望解決這個問題?!?/p>
這樣以來,人類或許可以開發(fā)出培育作物的全新方法,這對農業(yè)發(fā)展來說是一個好消息。
而對蜂類專家而言,這項研究的偉大之處在于,始于簡單的舊式觀察。
“查爾斯·達爾文一直在研究熊蜂,”Williams說:“對熊蜂有興趣的人可能大多數(shù)時間都用來觀察它們在花朵上的情形,而非沒開花的植物。”
但Pashalidou這么做了,并為我們打開了新世界的大門。
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