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本文譯自:Why Smoking Soothes the Stressed-Out Bee Hive  By Meredith Swett Walker / 10 Sep. 2018 / from 美國昆蟲學會所屬之期刊今日昆蟲


一項探索煙霧對西方蜜蜂Apis mellifera行為影響的新研究發現,煙霧可以減少蜜蜂釋放毒液的情況,因為它們可能會對其他蜜蜂發出危險信號,研究人員推測這可能會減少警報費洛蒙的釋放量。(圖片來源:維基媒體)

 

長期以來,煙霧一直是養蜂人避免被蜇的秘密武器。追溯到2,500多年前的古埃及藝術描繪了養蜂人將煙霧吹進蜂巢。但是,儘管這種做法的歷史悠久以及人類對蜜蜂的持久迷戀,我們仍然沒有弄清楚為什麼煙霧可以撫慰蜜蜂。

8月份的昆蟲科學雜誌(Journal of Insect Science上發表的研究中,Stephanie Gage博士與美國農業部卡爾海登蜜蜂研究中心(Carl Hayden Bee Research Center)和BetaTec Hop Products的同事一起,提出了煙霧對蜜蜂的防禦行為的科學評估。研究人員專注於螫針伸展反應,並評估了兩種不同類型煙霧的影響:粗麻布(養蜂人常用)和廢啤酒花顆粒(一種回收材料,由釀造啤酒後的啤酒花製成)。

因為蜜蜂Apis mellifera蜂房中含有珍貴的寶貝甜滋滋的蜂​​蜜和蛋白質打包的幼蟲 - 蜜蜂必須加強協調防禦,以保護蜂巢免受許多喜好掠奪的捕食性動物的傷害。少數工蜂作為守衛蜂,在蜂巢的入口處巡邏並注意入侵者。如果發現威脅,守衛蜂會抬起她的腹部並將她的螫針伸向空中。這種行為被稱為螫針伸展反應,而且會向蜂群的其餘部分釋放警報費洛蒙或化學信號,動員其它工蜂準備攻擊入侵者。如果入侵者進一步激怒蜜蜂,螫鬥就開始了。

為了在實驗環境中激怒蜜蜂,Gage及其同事使用了電擊。她說:我們正在尋找一種可重複的方法,來'煩擾'一隻與其它蜜蜂一樣的個別蜜蜂。電擊已經用於蜜蜂的學習實驗,並且可以精確控制。在這個實驗中使用的電擊相對溫和,蜜蜂被釋放時沒有受到傷害(儘管可能很懊惱)。

研究人員將蜜蜂冷卻以使它們固定不動;然後,用細小的魔術貼綁帶,將每隻蜜蜂固定在黃銅片上,用於傳遞電擊。他們定位在蜜蜂的背部,這樣他們就可以自由地移動腹部並展示螫針伸展反應。將黃銅片上的蜜蜂置於一個房間,分別曝露於粗麻布煙霧、啤酒花煙霧、或沒有煙霧;然後,應用單次電擊(範圍從非常輕微到較強)來觀察其行為。

影片:實驗室裡測試蜜蜂毒液滴

美國農業部卡爾海登蜜蜂研究中心的研究人員測試了蜜蜂Apis mellifera對施加輕微電擊的擾動的反應。 正如在這段視頻中所看到的,他們發現在某些情況下,蜜蜂在對擾動的共同螫針伸展反應期間釋出一滴毒液。 (視頻最初發表於昆蟲科學雜誌,Gage et al 2018的補充)

令人驚訝的是,煙霧對螫針伸展反應或導致她的運動(腹部捲曲和背甲分離)沒有重大影響,但其確實對另一種行為毒液釋放有意想不到的影響。為了響應更強烈的電擊,一些蜜蜂不僅伸展了他們的螫針,還從螫針尖端釋出了一滴毒液。

毒液的釋出讓我們大吃一驚。我們並未在開始時注意並記錄它。我們在測試的第一天就清楚地發現,一些蜂在螫針伸展時釋出了一滴毒液,而其它的卻沒有,” Gage說。研究人員寫道,毒液滴更傾向於隨著更大的擾動而釋出,而它被釋出的可能性卻隨著煙霧而降低。此外,當施加最強烈的電擊(8伏)時,只有啤酒花煙霧降低了蜜蜂釋出毒液的可能性。

之前已經描述了毒液釋放,但在科學文獻中幾乎沒有討論過這種行為。 Gage和共同作者假設毒液釋放是蜜蜂防禦反應的升級,超越了螫針伸展,並且可能有助於放大警報費洛蒙信號。毒液中含有少量的警報費洛蒙,液滴本身可能有助於在螫針伸展期間增加釋放費洛蒙的表面積。

如果煙霧減少了毒液釋放的可能性,它應該會降低蜂群整體的防禦能力以及養蜂人被蜇傷的可能性。研究人員認為,即使是最受擾動的蜜蜂,啤酒花煙霧減少毒液釋放的能力也可能是由於啤酒花中存在的蛇麻素。眾所周知,蛇麻素對神經系統有鎮靜作用,因此也可能使蜜蜂平靜下來。

Gage及其同事警告說,在實驗室外,蜜蜂很少受到電擊。研究人員希望在野外進行煙霧影響評估,那裡蜜蜂會受到更多自然威脅,並從蜂巢成員那裡獲得社會線索。但這項研究將需要大量精巧的設計。我們仍在琢磨那個實驗的參數,但我們終會抵達目標。” Gage說。

 
 
 
 
 
 
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