花園里的熊蜂看似漫不經(jīng)心地四處游蕩,事實(shí)上它們正在積極評(píng)估這些植物,確定哪些花的花蜜和花粉最多,并留下氣味標(biāo)記,告訴自己哪些花已經(jīng)看過(guò)了。
現(xiàn)在,一項(xiàng)新發(fā)現(xiàn)讓科學(xué)家很是震驚:研究表明,熊蜂會(huì)在葉子上留下微小的切口,以此迫使植物開(kāi)花。
“天哪!我的第一反應(yīng)是震驚,”加州大學(xué)戴維斯分校的蜜蜂生物學(xué)家Neal Williams說(shuō):“然后我就在想,我們?cè)趺磿?huì)錯(cuò)過(guò)這一點(diǎn)?怎么以前沒(méi)有人注意到?”
蘇黎世瑞士聯(lián)邦理工學(xué)院的化學(xué)生態(tài)學(xué)家Consuelo De Moraes也是這樣的反應(yīng),她的學(xué)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(méi)有把碎葉帶回蜂巢,也沒(méi)有吃掉。
研究團(tuán)隊(duì)推測(cè)熊蜂是在誘導(dǎo)植物開(kāi)花,于是進(jìn)行了一系列實(shí)驗(yàn)。結(jié)果顯示,當(dāng)花粉來(lái)源不足時(shí),比如在溫室里或早春時(shí),熊蜂能迫使植物提早一個(gè)月開(kāi)花。
這項(xiàng)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(xiàng)技能非常實(shí)用,因?yàn)槿蜃兣瘜?dǎo)致傳粉者在植物開(kāi)花前就已經(jīng)出現(xiàn)。早春時(shí)節(jié),昆蟲(chóng)及其幼蟲(chóng)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(nóng)業(yè)學(xué)家能誘哄作物提前開(kāi)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(méi)開(kāi)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(gè)孔,然后他們把植物移走了。
結(jié)果,這些小孔導(dǎo)致黑芥開(kāi)花的時(shí)間比往常提前了兩周,番茄提前了一個(gè)月。研究結(jié)果發(fā)表于5月21日《科學(xué)》雜志。
科學(xué)家還把吸食花粉的和缺少花粉的熊蜂,與未開(kāi)花的植物放在網(wǎng)籠里,對(duì)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(gè)不停。
為了確保實(shí)驗(yàn)結(jié)果不受實(shí)驗(yàn)室人工環(huán)境的影響,2018年3月下旬,科學(xué)家把熊蜂群和各種未開(kāi)花的植物放在了蘇黎世的屋頂上。
熊蜂是很常見(jiàn)的歐洲物種,喜歡到遠(yuǎn)方覓食。但它們開(kāi)始破壞蜂巢附近所有未開(kāi)花植物的葉子。科學(xué)家表示,熊蜂的這種行為在接近4月底時(shí)漸漸變少,因?yàn)槟菚r(shí)候當(dāng)?shù)睾芏嗷ǘ奸_(kāi)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(shí)驗(yàn)仍在繼續(xù),科學(xué)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(lái)到未開(kāi)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(chóng)傳粉者和花朵之間的互惠互利關(guān)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(wú)法獲益,因此它們找到了某種交流方式。
“這項(xiàng)研究證實(shí)了這一點(diǎn),”倫敦瑪麗女王大學(xué)的行為生態(tài)學(xué)家Lars Chittka說(shuō):“從某種意義上來(lái)說(shuō),熊蜂是在發(fā)信號(hào),嘿,我們需要食物。請(qǐng)快點(diǎn)開(kāi)花,我們會(huì)給你授粉?!盋hittka為這篇論文寫了一篇文章。
“這是一種非常復(fù)雜的交流方式,”加州大學(xué)戴維斯分校的化學(xué)生態(tài)學(xué)家Santiago Ramirez補(bǔ)充道,他沒(méi)有參與此次研究。“熊蜂似乎破解了植物開(kāi)花的密碼。”
但還有很多未解之謎。為什么切口會(huì)讓植物開(kāi)花?
而且,“開(kāi)花早是否意味著植物的適應(yīng)性更強(qiáng)——這意味著,它們會(huì)有更多后代?”Chittka問(wèn)道。
促進(jìn)農(nóng)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(kāi)花了,但比被熊蜂叮咬晚一點(diǎn)。
“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(jìn)化生態(tài)學(xué)家Mark Mescher說(shuō):“它們可能通過(guò)唾液腺留下了生化或氣味線索。我們希望解決這個(gè)問(wèn)題?!?/p>
這樣以來(lái),人類或許可以開(kāi)發(fā)出培育作物的全新方法,這對(duì)農(nóng)業(yè)發(fā)展來(lái)說(shuō)是一個(gè)好消息。
而對(duì)蜂類專家而言,這項(xiàng)研究的偉大之處在于,始于簡(jiǎn)單的舊式觀察。
“查爾斯·達(dá)爾文一直在研究熊蜂,”Williams說(shuō):“對(duì)熊蜂有興趣的人可能大多數(shù)時(shí)間都用來(lái)觀察它們?cè)诨ǘ渖系那樾危菦](méi)開(kāi)花的植物?!?/p>
但Pashalidou這么做了,并為我們打開(kāi)了新世界的大門。
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