熊蜂是一種足智多謀的生物：當花粉稀缺且蜂巢附近的植物尚未開花時，工蜂們已經進化出一種迫使它們開花的方法。《科學》雜誌週四發表的研究表明，昆蟲會刺穿植物的葉子，這導致它們平均比原本開花的時間提前 30 天。這項技術是如何進化的，以及為什麼植物會透過開花來回應熊蜂的叮咬，目前尚不清楚。但研究人員表示，在如此常見的生物身上發現一種新的行為是 remarkable 的。
美國地質調查局科林斯堡科學中心（位於科羅拉多州）的生態學家約翰·莫拉說：“這是少數真正罕見的研究之一，它觀察到了一種以前沒有被記錄在案的自然現象。”他沒有參與這項研究。這項新發現“提出了關於這種行為的普遍程度以及它為什麼會發生等各種問題和潛在的解釋”，他說。
該研究的合著者、蘇黎世瑞士聯邦理工學院（ETH Zurich）的化學生態學家康蘇埃洛·德·莫賴斯說，她和她的同事在進行一項不相關的實驗室實驗時，觀察到一種熊蜂，當時他們注意到這些昆蟲正在破壞植物葉片，並想知道為什麼。“最初，我們想看看它們是否在移除組織，或者以植物為食，或者將[葉片材料]帶回巢穴，”她說。由於之前的研究表明壓力可以誘導植物開花，德·莫賴斯和她的同事也想知道蜜蜂是否可能按需創造花朵。
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為了找出答案，研究小組將缺乏花粉的熊蜂與網籠中的番茄和芥菜植物放在一起。蜜蜂很快用它們的大顎和喙在每種植物的葉子上切開幾個洞。作為一項測試，研究人員嘗試用鑷子和剃刀在其他植物上覆制熊蜂的損傷。兩組葉片受損的植物都開花更快，但被蜜蜂刺穿的植物比科學家切割的植物早幾周開花，這表明昆蟲唾液中的化學物質也可能參與其中。
一隻熊蜂（Bombus terrestris）工蜂正在破壞植物葉片。圖片來源：漢尼爾·普利多、德·莫賴斯和梅舍爾實驗室
接下來，研究人員走出實驗室，看看即使遠處有開花的植物，熊蜂是否會繼續破壞蜂巢附近未開花的植物。他們確實這樣做了。“如果它們必須到更遠的地方覓食才能找到花朵，那麼如果在蜂巢附近進行這種破壞行為有助於更早地將當地資源上線，這仍然是有意義的，”該研究的合著者、同樣來自蘇黎世聯邦理工學院的化學生態學家馬克·梅舍爾說。
研究結果表明，蜜蜂的行為是一種最大化花粉覓食效率的適應，但它們並沒有明確證實這一假設，梅舍爾說。加州大學戴維斯分校的昆蟲學家尼爾·威廉姆斯沒有參與這項研究，他說這種可能性令人信服，值得進一步研究。“為了將某種事物真正定義和清楚地理解為適應性的，我們希望能夠說這種行為的進化是因為它為蜂群貢獻了一些相對的適應性益處，”他說。在蜜蜂和其他真社會性生物中，一隻蜂后產卵，工蜂是無菌的，因此自然選擇作用於整個蜂巢。破壞植物葉片的工蜂甚至活不到看到早期開花的好處——但由於它們的行為使更多的花粉可供整個蜂巢使用，這可能是進化壓力的結果。
未來，科學家們可以研究這種行為是如何進化的，以及它在其他野生熊蜂物種中有多麼普遍，以及植物在被蜜蜂叮咬後在分子水平上發生了什麼。理解這些問題可能有助於更好地預測熊蜂未來的生存能力，因為氣候變化威脅到透過改變開花和昆蟲冬眠和遷徙的時間來顛覆傳粉媒介-植物關係之間微妙的同步性。“隨著氣候變化，從根本上說，環境變得更不可預測，”梅舍爾說。“但我們發現的可能傾向於減輕氣候變化造成的破壞。”