髒蜜蜂對開花植物有益

蜜蜂可能不像人們想象的那麼有條理,這對開花植物來說是好事

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本文是“綠色拇指”系列文章的一部分,該系列文章將日常園藝與歷史和科學相結合。

7區的日子已經變得涼爽,所以今年“綠色拇指”系列文章也快要結束了。隨著收穫季的到來,我們還有幾周的時間,所以現在似乎是將注意力轉向幫助我們花園的傳粉者的好時機。近年來,人們對蜜蜂的關注度很高,因為人們擔心它們的數量下降,這關係到它們為某些植物授粉和幫助糧食生產的能力。這種擔憂促使一些企業開展了社會責任活動,旨在提高人們的意識並“幫助”蜜蜂。但是,它們作為傳粉者的角色似乎是一種植物所利用的快樂的進化意外。蜜蜂訪問花朵的主要目的不是為了給植物授粉,而是為了獲取花粉來餵養它們的後代。花粉是蜂幼蟲的主要蛋白質來源。蜜蜂對花粉的需求與植物對花粉的需求之間的衝突似乎透過不修邊幅的蜜蜂得到了解決。

蜜蜂透過用前腿或口器從花葯中收集花粉來積極收集花粉。但是,它們也會梳理自己,以去除在積極收集過程中可能透過蹭到花葯而粘在身上的任何花粉。這些花粉被儲存在運輸器官中,在那裡它們被有效地鎖住,直到它們回到蜂巢才會被釋放。正如你想象的那樣,這對依靠蜜蜂在花朵之間轉移花粉來幫助授粉的植物來說是有問題的。花粉的生產成本很高,開花植物已經開發了幾種機制來減少花粉損失,包括不能消化的有毒花粉,隱藏在孔裂花葯中的花粉,以及戰略性地引導蜜蜂,以便花粉沉積在蜜蜂身體上它們無法觸及的地方。


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正如您可能無法觸及肩胛骨之間的發癢部位一樣,蜜蜂在梳理身體的某些部位時也會遇到麻煩。它們無法完全觸及頭部後面以及背部一些對應於胸部和腹部的位置。這些區域被稱為(花粉的)“安全部位”,因為即使在梳理之後,在這些部位的背側線上也能發現成片的花粉。

研究人員透過將昆蟲放入透明的塑膠罐中來確認這些安全部位,罐子的底部覆蓋著花粉,並用泡沫塞密封罐子。使用了兩種植物的花粉,以排除由於花粉的大小或結構而可能導致的粘附問題。容器內蜜蜂的不斷飛行活動攪動了花粉,將其充分混合,昆蟲在幾分鐘內就被覆蓋了。然後將它們轉移到一個新的、乾淨的罐子裡,讓它們梳理自己 30 分鐘。之後,將它們放入冰箱中,然後冷凍殺死,以便可以用解剖顯微鏡拍攝它們的身體照片。還透過用膠帶去除花粉,然後將其粘在黑色紙板上來計數花粉。

為了測試植物是否可以接觸蜜蜂的安全部位,在杜塞爾多夫植物園進行了一項實驗,其中誘使兩種蜜蜂——熊蜂(Bombus terretris)和蜜蜂(Apis mellifera)——訪問花朵收集花粉。這些花朵的花葯用白色紫外線發光顏料標記。在訪問一次後,蜜蜂被抓住、冷凍殺死,然後拍照進行比較。

結果顯示,在梳理後,花粉殘留在背腰、背腹和背胸上。蜜蜂用前腿擦拭頭部和觸角,但它們沒有觸及觸角之間的區域。雖然它們用中腿清潔背側和側胸,但熊蜂無法觸及翅膀之間的空間,而蜜蜂在頭部後面的一大片區域難以觸及。此外,對於這兩個物種,從花葯轉移的顏料包括安全部位。

當您考慮蜜蜂的結構以及它的腿可以觸及的位置時,這種花粉的分佈是可以解釋的,因為這些是昆蟲將花粉轉移到運輸器官中的主要方式。請記住,它們的主要目標是將花粉帶回蜂巢,而不是自己使用,因此它們希望儘可能多地捕捉它們可以觸及的花粉,並將其打包以便飛行。它們可以觸及的區域,如側翼,沒有安全部位,而不太容易接近的區域,如腰部區域,將有最多的“自由”花粉。

花朵、花粉和蜜蜂之間的關係部分受到花朵形態的影響。大多數由蜜蜂授粉的植物將花粉放在背側,因為背側更難移除進行運輸。開花植物有既得利益,使其對蜜蜂來說變得困難,因為花粉的有效分佈意味著需要減少花粉的產生,並且需要更少的花葯——這兩者都帶有沉重的能量成本。

已知蜜蜂在飛行中會梳理自己,但尚不清楚這種梳理是否更有效,並且從安全部位獲得更多的花粉。我們也不知道有多少來自安全部位的花粉實際轉移到其他花朵。但證據確實表明,對於喚起秩序和精確感的生物來說,一點點邋遢可能會大有裨益。

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參考文獻:

Koch L, Lunau K, Wester P (2017) To be on the safe site – Ungroomed spots on the bee’s body and their importance for pollination. PLoS ONE 12(9): e0182522. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0182522

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