温度告诉蜜蜂现在几点

温度告诉蜜蜂现在几点

蜜蜂和人类一样,能够知晓时间。

“我们最早怀疑这一点可以追溯到 20 世纪,”研究时间感的范德堡大学神经学家 Manuel Giannoni-Guzmàn 说道。“有一位德国精神病学家坐在花园里吃早餐。蜜蜂每天都会来,它们来吃他的果酱。他注意到,即使在他没有任何食物的日子里,蜜蜂也会来。”

不太清楚的是它们是如何做到的。蜜蜂是高度社会化的动物,有各种不同的工作。一些觅食的蜜蜂每天都会离开蜂巢,而另一些蜜蜂则大部分时间生活在黑暗、温暖的蜂巢内。然而,它们似乎都遵循同一个时钟。根据 Giannoni-Guzmàn 领导的新研究,这在一定程度上是因为蜜蜂利用蜂巢本身的温度来计时。

在首次记录蜜蜂的作息时间后,昆虫学家了解到,计时是蜜蜂采集食物的关键部分。花朵不只是不断地分泌花蜜——有些花朵可能在早上分泌更多花蜜,而有些花朵在下午分泌更多花蜜。

“如果你是一只蜜蜂,你可以飞到每一朵花旁,耗费大量精力,如果运气好,碰上花开的时节,也许还能采到一点花蜜,”吉安诺尼-古兹曼说道。“但你还可以做的另一件事是了解这些花在一天中的什么时间产出的花蜜最多,并利用这一点。”

而且,内部时钟不仅仅用于安排时间:蜜蜂利用太阳的位置在花朵间飞行,为此,它们需要知道一天中的时间。众所周知,工蜂甚至使用所谓的“摇摆舞”来分享主要食物来源的位置,这是一系列舞步,根据太阳的位置规划飞行路线。舞者拥有非常敏锐的时钟,随着时间的推移,它会更新舞蹈以适应太阳的运动。

“他们的大脑就像日晷,”詹诺尼-古兹曼说。

生物钟至关重要,甚至可能是生物多样性危机的核心。去年的一项研究表明,新烟碱类杀虫剂(一种与传粉者减少有关的常见杀虫剂)会扰乱蜜蜂的生物钟,干扰它们的觅食和睡眠。(Giannoni-Guzmàn 也是这项研究的作者之一。)

问题是:是什么决定了时钟的?答案显然是白天,但这并不是全部。

蜂巢深处的光线非常暗,但生活在那里的蜜蜂却与在外面世界冒险的姐妹们同步活动。

“众所周知,光并不是影响生物钟的唯一线索,”耶路撒冷希伯来大学研究昆虫社会行为进化和机制的 Guy Bloch 说道。他之前的研究工作表明,蜜蜂也会利用社交线索来同步或“影响”它们的昼夜节律:蜂巢中心的蜜蜂会对觅食者的振动甚至呼吸做出反应。“这是让温度影响更有趣的原因之一。另一件事是,蜜蜂群被认为是一个非常稳定的环境。”

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蜜蜂会小心地将蜂巢内部温度调节到 95 华氏度左右,几度的温差就会导致幼虫发育问题。但新研究表明,蜂巢外室的温度确实会波动。

大部分实验是在 2012 年至 2015 年期间进行的,当时 Giannoni-Guzmàn 是波多黎各大学的研究生。在那里,他和几位合著者在蜂巢中嵌入了温度监测器。在蜂巢内部,他们不仅发现了温度循环,还发现了并不总是与外界空气相匹配的循环,这表明蜜蜂正在创造自己的日常节律。

随后,他们将单个采集蜂置于新的温度循环中,将峰值和谷值向后移动约 6 小时——有点像热时差。Giannoni-Guzmàn 说,挑战在于量化这种变化。“查看 18 个月的温度数据是一项非常复杂的任务,直到最近我们才有软件工具来进行良好的量化。疫情迫使我们开始思考,我们拥有所有这些数据,我们如何才能将其可视化?”

五年后,研究小组重新审视这些数据,发现许多蜜蜂已经适应了新的作息时间,在炎热的天气里活跃起来,在寒冷的天气里睡觉。但大约有一半的蜜蜂根本没有反应,只是像以前一样继续睡觉和醒来。这可能是因为温度波动对一些蜜蜂来说不够强烈,或者它们没有足够的时间去适应。

这项研究仅关注觅食蜜蜂,但 Giannoni-Guzmàn 表示,他想调查保育蜂在穿过蜂巢时是否也会受到温度波动的影响。

布洛赫说,这种潜在的变异性说明我们对蜜蜂社会生活及其生物钟的了解仍然很少。“我们知道社会组织很重要,现在我们知道温度对觅食者很重要。我们还知道阳光很重要。问题是要尝试了解所有这些因素之间的关系。”

“它对其他系统有很多启示——它告诉我们一些关于社会因素和昼夜节律之间相互作用的信息,而我们对此几乎一无所知。但这是一个前沿。”

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