大黄蜂在飞行过程中补充碳水化合物

大黄蜂在飞行过程中补充碳水化合物

觅食时,大黄蜂经常要做出选择。它们是选择最容易采集的花蜜,还是应该更加努力地采集含糖量更高的花蜜?一项新研究发现,大黄蜂的首要任务是在最短的时间内获取最多的卡路里,即使要消耗更多的能量。根据 10 月 24 日发表在《iScience 》杂志上的一项研究,这种权衡确保了大黄蜂群落的能量立即得到提升。

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这项研究调查了一种英国常见的物种,名为Bombus terrestris ,又名黄尾大黄蜂。大黄蜂会从花中吸取花蜜,然后将其反刍到蜂巢中供其他蜜蜂使用。它们在蜂巢中只储存少量的花蜜,因此它们必须充分利用每个觅食机会。

为了做出这些选择,大黄蜂似乎在采集花蜜所花的时间和花蜜的能量含量之间进行权衡。如果糖分值得,蜜蜂就会努力采集,尽管采集起来比较困难。相比之下,蜜蜂通过优化它们为任何花蜜所消耗的能量来做出觅食决定,这可能会延长蜜蜂的工作寿命。

“大黄蜂可以‘随机应变’地决定哪些花蜜来源最节省能源,”研究报告的共同作者、牛津大学蜜蜂生物学家乔纳森·帕特里克在一份声明中说。“通过训练大黄蜂访问人造滑花并使用含糖量高、中、低的不同‘花蜜’,我们发现它们可以在花蜜的能量含量和获取难度之间做出权衡。”

为了进行这项研究,帕特里克和一组生物学家在六个月内对大黄蜂的行为进行了 60,000 次观察。这使他们能够精确估计大黄蜂觅食的能量,并且每天对研究中的每只大黄蜂进行长达八小时的不间断观察。该团队使用了垂直和水平放置的人造花,这些人造花的表面很滑,使蜜蜂难以抓握。

计算机程序测量了蜜蜂在假花之间飞行并采集花蜜的瞬间时间,以了解大黄蜂在飞行过程中消耗了多少能量以及它们在喝花蜜时收集了多少能量。然后,他们确定了蜜蜂如何决定是花费额外的时间和精力从滑溜溜的花朵中采集高糖花蜜,还是选择更简单的方法从它们可以降落的花朵上采集低糖花蜜。

然后对每只大黄蜂进行三项测试中的一项。

在第一个测试中,垂直和水平的人造花上的花蜜含有相同数量的糖。大黄蜂选择从水平的花朵中采食,而不是花费额外的时间和精力在垂直的花朵周围徘徊。

在第二次测试中,垂直花朵上的花蜜比水平花朵上的花蜜多得多,而大黄蜂几乎只选择从垂直花朵上吸食花蜜。

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在第三个测试中,垂直花朵的花蜜含糖量略高于水平花朵。这就造成了一种情况,大黄蜂必须在它们采集食物所花费的时间和精力与它们所喝花蜜的能量含量之间做出权衡。它们最终从水平花朵中获取食物。

根据这些测试结果,作者得出结论,大黄蜂可以选择花费更多时间和精力从更难获取的花蜜来源采集花蜜,但前提是最终的回报确实值得。了解这一机制有助于预测大黄蜂可能访问哪些类型的花朵,并指导选择种植哪些类型的花朵,使田地更适合大黄蜂。

“令人惊奇的是,即使大脑比芝麻还小,大黄蜂也能做出如此复杂的决定,”研究合著者、剑桥大学生物化学家哈米什·西明顿在一份声明中说。“很明显,大黄蜂的觅食并不是基于‘花蜜中的糖分越多越好’这一简单的想法——它比这要微妙得多。这凸显了昆虫行为还有很多需要学习的地方。”

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