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  在蚂蚁和白蚁的世界,你可能知道,它们中有专司攻防职能的兵蚁,但在普遍认为没那么有对抗性的蜜蜂世界,却从来没有专司战斗的“兵蜂”一说。现在,科学家们首次发现,有蜜蜂为了与入侵者相对抗,已经进化出天生的士兵。

  你也许听说过士兵蚂蚁,它们的主要功能是保卫巢穴免受入侵者的损害。现在,科学家们在蜜蜂世界发现了一种新的士兵,而蜜蜂此前普遍被认为没那么有对抗性。

  英国苏塞克斯大学的一个研究小组发现,在Jatai蜜蜂(新热无刺蜂亚属Tetragonisca angustula)的群体中,有些蜜蜂是天生的士兵。这项研究发表在PNAS上,这也是目前已知的第一种士兵蜜蜂。

蜜蜂世界也有士兵!

  在蚂蚁和白蚁的世界里,等级体系很普遍,那些昆虫不同的形态和大小就能体现出它们的不同角色,而蜜蜂的劳动分工通常是更瞬时性的。

  Jatai士兵蜜蜂(右)的腿比工蜂(左)更大,极可能是用来格斗。在觅食的工蜂胸部,通常覆盖着一层薄薄的树脂,功能未知。而士兵蜜蜂胸部没有,但在腿上覆盖着一层树脂。士兵蜜蜂要比觅食工蜂重30%。

  “Jatai士兵蜜蜂的体积比工蜂要大30%”,这项研究的领头人,苏塞克斯大学的弗朗西斯教授(Francis Ratnieks)解释说,“工蜂在不同年纪承担不同工作。它们最开始要负责打扫巢穴,然后是饲喂蜜蜂幼虫,之后负责觅食,最后负责安保工作。”

  尽管大多数蜜蜂只履行一天的安保职责,Jatai士兵蜜蜂却需要守在在蜡管巢的入口约一个星期,这在昆虫世界里是一个相对很长的工作生涯。

  在蚂蚁社会中,蚂蚁士兵或者蚂蚁将军也是蚂蚁劳动大军中的一小部分,不过这一比例通常也大于3%。但是在Jatai蜜蜂中,由于Jatai士兵蜜蜂的工作生涯相对较长,大约1-2%的士兵蜜蜂比例就能满足这种劳动需要。

  在这次研究中,研究小组观察了巴西Fazenda Aretuzina一个农场上的蜜蜂巢穴。他们统计时用图点来表示盘旋和停落在巢穴入口处的蜜蜂,结果显示这些蜜蜂承担了更长时间的警卫工作。

  在巢穴的入口处,士兵蜜蜂站在蜂巢入口处边缘,围成一圈,还有一只蜜蜂盘旋在通往入口处的飞行航线上。

  “随后我们把一些负责警卫工作的蜜蜂带回实验室做进一步的观察。”弗朗西斯教授和他的同事们通过进一步的观察发现,那些士兵蜜蜂不仅在行为上与工蜂不同,他们的大小和形态都跟工蜂有差异。

  “Jatai士兵蜜蜂比工蜂要大30%,”弗朗西斯教授说,“它们的腿更大些,可能是用来格斗。”

与强盗蜜蜂的战斗

  弗朗西斯教授和他的同事认为,Jatai士兵蜜蜂也许是跟小型蜜蜂最恐怖的敌人——强盗蜜蜂(Lestrimelitta limao)之间武器竞争的进化产物。

  强盗蜜蜂之所以得名,就是因为它们不会去觅食,而是简单的入侵到其他蜜蜂的巢穴中,偷取它们储存的食物。弗朗西斯解释说,“它们的个头比Jatai蜜蜂大得多,一次成熟的攻击可以摧毁一个Jatai群体。”

  士兵蜜蜂通过阻挡强盗蜜蜂中专门寻找适合攻击群落的“侦查员”蜜蜂,似乎可以防止攻击的发生。

  实际上,科学家们通过让两种昆虫斗殴,测试了士兵蜜蜂抵挡强盗的能力。他们把一个强盗士兵放到一个Jatai蜜蜂巢穴入口处旁,然后观察Jatai士兵蜜蜂的反应。

  那些个头小得多的Jatai士兵蜜蜂用嘴嵌住强盗士兵的翅膀,让这些攻击者没法移动。和很多蚂蚁情况不同的是,Jatai士兵蜜蜂的下颚骨不是用来切割和撕碎敌人的,而是用来抓住和钳住敌人的。

  在战斗的最后,新热无刺蜂亚属士兵蜜蜂把头紧紧夹在强盗蜜蜂莫盗麦峰的翅膀上,强盗蜜蜂最后会把士兵蜜蜂的头砍下,但是却没法移开,因而无法飞翔。

  这些处于明显弱势的Jatai士兵蜜蜂最终在这场战斗被杀死了。他们似乎为了它们的群落“奉献了自己的生命”, 弗朗西斯教授说,“这些士兵蜜蜂表明其社会生活(social living)已达到一个顶点。”

  理查德博士(Richard Gill)是伦敦大学皇家霍洛威学院的蜜蜂专家,他解释说,如果昆虫的个体大小和形态差异适应于它们的特殊工作的话,昆虫社会能“运转得更有效率”。

  “就比如夜店保镖,警卫安保和橄榄球运动员,”他说,“在遇到冲突状况时,身材高大会非常有用。蜜蜂要阻止蜂巢强盗时也有同样的道理。”

  士兵蜜蜂的大小和它们与强盗蜜蜂的战斗的持续时间成正相关:士兵蜜蜂越大,它在战斗中能撑住的时间越长。

  本文主要编译自BBC报道 Scientists discover soldier bees

参考文献

  Christoph,G., Cristiano,M.,Vera L.I&Francis L.(2012). A morphologically specialized soldier caste improves colony defense in a neotropical eusocial bee.PNAS January 10, 2012, 109 (2)

 

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channelId 1 1 有兵蚁,没兵蜂?蜜蜂士兵首度亮相! 1 在蚂蚁和白蚁的世界,你可能知道,它们中有专司攻防职能的兵蚁,但在普遍认为没那么有对抗性的蜜蜂世界,却从来没有专司战斗的“兵蜂”一说。现在,科学家们首次发现,有蜜蜂为了与入侵者相对抗,已经进化出天生的士兵。