聪明的蜜蜂如何让植物提前开花？

近日，一篇发表在研究的文章表明地面大黄蜂的工蜂刺穿植物的叶子，使植物平均提前 30 天开花。虽然我们仍然不明白地面大黄蜂的这种行为是如何进化的，以及为什么植物会通过开花做出反应，但研究人员表示，在这种熟悉的生物体中发现一种新行为具有重要意义。

美国地质调查局柯林斯堡科学中心的生态学家约翰·莫拉说：“观察到一种以前从未研究过的自然现象是非常罕见的。这种类型的研究非常罕见。”虽然他没有参加这项研究，但他对此给予了高度评价。他说，这一新发现“提出了各种问题并提供了可能的解释”。

这项研究的合著者、苏黎世联邦理工学院的化学生态学家 Consuelo De Moraes 说，她和她的同事当时正在进行一项无关的实验，需要观察一种地面大黄蜂。在观察过程中，他们注意到这些昆虫正在破坏植物叶子，所以他们很好奇这种行为的意义。她说：“一开始我们想看看它们是否会取出这些叶子组织，将它们用作食物或将它们带回蜂巢。”正如之前的研究报道，压力会导致植物开花，De Moraes 等人也推测，地面大黄蜂是在强迫植物开花吗？

为了查明真正的原因，研究小组将缺乏花粉的地面大黄蜂放在一个装有马铃薯和芥菜的笼子里。这些地面大黄蜂迅速用它们的上颚和口器在所有植物的叶子上戳洞。作为一个实验组，研究人员使用钳子和剃刀对完整植物产生类似的效果。结果表明，叶片受损的植物比未受损的植物开花得更快，被地面大黄蜂“攻击”的植物比被人类破坏的植物提前几周开花。这表明，这种现象可能与地面大黄蜂唾液中的某种化学物质有关。

接下来，研究人员在户外进行了实验。他们想观察当离巢不远的地方有开花植物时，这些地面大黄蜂是否会破坏较近的未开花植物的叶子。结果表明，他们确实会继续这种破坏性行为。苏黎世联邦理工学院另一位化学生态学家、该研究的合著者马克·梅舍尔 (Mark Mescher) 表示，“如果他们不得不飞得更远才能找到开花植物，他们可能仍然会破坏附近的植物叶子，导致它们提前开花，这样附近的资源就可以尽快使用。”

这项研究表明，地面大黄蜂的这种行为可能是一种生理适应，以最大限度地提高寻找花粉的效率。但梅舍尔说，他们并不完全确定这一假设是否正确正确。加州大学戴维斯分校的昆虫学家尼尔威廉姆斯表示，这个假设非常有说服力，值得更多研究。他说，“为了真正定义这种现象并解释其适应性，我们希望证明它是进化而来的，因为它可以为整个种群提供生存优势。”

对于其他完全群居的昆虫，蜂巢中只有一只雌性可以产生后代，而其他雌性则不育。所以对于蜜蜂来说，自然选择会影响整个殖民地。这些破坏叶片的工蜂寿命很短，可能无法获得植物提早开花的好处。但因为它们的行为对同一个蜂巢的整个群体都有利，所以这种现象可能还是进化压力的结果。

未来，科学家们可以进一步研究这种现象的演变过程，它在其他野生大黄蜂物种中的广泛存在，以及植物被地面大黄蜂破坏时做出反应的分子机制。了解这些问题可以帮助我们更好地预测大黄蜂未来的生存能力，特别是考虑到气候变化可能会改变植物开花、昆虫冬眠和迁徙的时间，从而威胁授粉媒介-植物同步关系。 “由于气候变化，环境变得更加难以预测，”梅舍尔说，“但我们的新发现可能会减少气候变化造成的破坏。”

来源/全球科学

文章来源：《植物研究》 网址: http://www.zwyjzz.cn/zonghexinwen/2021/0629/1581.html