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蜜蜂为什么会群聚
据美国每日科学网站2006年1月8日报道,在蜜蜂的进化过程中一直存着一个疑问,即蜜蜂是如何逐步具有社会群居行为的。美国亚利桑那州大学生命科学教授格鲁-安姆达的研究结果显示,蜜蜂的群居行为可以从其母系的特性中找到部分答案。这项研究结果发表在今年一月《自然》杂志上。
蜜蜂生活在高度复杂的社会公共群体中,工蜂之间有明确地的劳作分工。工蜂是蜂群中繁殖器官发育不完善的雌性蜜蜂,它们承担着蜂巢的清洁、维护及防御工作,以及哺育幼虫和寻觅花粉或花蜜。而其它种类的蜜蜂,如工匠蜂就不具群居的天性,过着独居的生活。蜜蜂是如何从其独居的祖先进化成具有群居行为和劳作分工的呢?科学家一直都在寻找答案。
安姆达的研究表明,蜜蜂独居祖先具有的母系行为特征是演化成群居行为的基础,这为揭示复杂群居行为如何演化提供了证据,为研究其它动物甚至人类的群居行为提供了基础。安姆达表示,群居行为如何出现独居的生活方式中是最根本的问题。一种理论认为群居行为是通过新的进化创造出现的,还有一种理论认为物种祖先的独居表型(生物体的特性)是群居生活的形成基础,在此基础上物种的群居行为逐步发展。
最初,研究人员把不同蜂种以其是采集花粉还是采集花蜜进行分类,结果发现,除了不同的采集习惯外,不同蜂种形成了不同的生理习性和与感知有关的特性。不过,研究人员并不清楚这些不同的特性是如何形成的。此后,研究人员发现蜜蜂采集花粉习惯的不同与工蜂的生殖特征的差异有关。安姆达表示,尽管工蜂都是雌性的,但是在蜂后被选定之前,工蜂都无法产卵。只有在蜂后死亡以后,一些工蜂才开始发育卵巢并开始产卵。
对于独居的蜜蜂来说,寻觅花粉是一种母性的行为,而没有生殖能力的独居蜜蜂多数以花蜜为食。安姆达称,与蜜蜂生殖能力相关的一种被称为卵黄蛋白原在乐于寻觅花粉的蜜蜂品种体内的水平很高(将其归类为“高花粉贮藏品种”),而在乐于寻觅花蜜的蜜蜂品种体内的水平较低(将其归类为“低花粉贮藏品种”)。基于这个发现,研究人员提出一个假设,“高花粉贮藏品种”中的工蜂尽管不具有生殖能力,也代表了其独居祖先母性生殖的状态,大概它们的祖先在生殖活动中会寻觅花粉。相反,“低花粉贮藏品种”的工蜂代表了其独居祖先不进行生殖活动的状态。研究人员推测,由于蜂后承担了蜂群的生殖任务以后,工蜂祖先觅食的状态不再与其生殖活动相关了。但是这些状态仍然对工蜂的觅食行为产生一定的影响,结果造成了工蜂劳作分工的不同。
为了证实这个假设,研究人员把高贮藏品种蜂群和低贮藏品种蜂群进行了分组,高贮藏品种蜂群代表蜜蜂祖先的生殖状态,低贮藏品种蜂群代表蜜蜂祖先非生殖状态,以确定哪种蜜蜂能够更快地生成生殖行为。在10天至21天之后,76%的高贮藏品种蜂群生成了卵巢,而低贮藏品种蜂群只有42%,这个结果证实假设的正确性。研究人员还用野生蜜蜂做了相同的实验,实验的结果显示采集花粉的工蜂生成的卵巢更大,进一步证实了研究人员的假设。此外,研究人员还发现胜出一组蜂群生成的卵巢更大,进一步证明了蜜蜂觅食的行为与生殖的特性有关,而且两组蜜蜂生成的其它生理习性也与其卵巢的大小有关。安姆达表示,这项研究找到了独居生活和群居生活的桥梁,如果想了解物种群居行为出现的原因,依此可以建立一个更全面的模型,因此可以做出新的假定来研究类似的问题。
蜜蜂的生活习惯
蜜蜂
蜜蜂 英文名:Bee Honeybee
昆虫纲膜翅目蜜蜂总科的通称。前胸背板不达 翅基片,体被分枝或羽状毛,后足常特化为采集花粉的构造的蜂类。成虫体被绒毛,足或腹部具由长毛组成的采集花粉器官。口器嚼吸式 ,是昆虫中独有的特征 。全变态 。全世界已知约1.5万种,中国已知约1000种 。有不少种类的产物或行为与医学(如蜂蜜、王浆)、农业( 如作物传粉 )、工业( 如蜂蜡、蜂胶)有密切关系,它们被称为资源昆虫。
【生活习性】蜜蜂在巢室内产卵,幼虫在巢室中生活,营社会性生活的幼虫由工蜂喂食,营独栖性生活的幼虫取食雌蜂贮存于巢室内的蜂粮,待蜂粮吃尽,幼虫成熟化蛹,羽化时破茧而出。家养蜜蜂一年若干代,野生蜜蜂一年1~3代不等。以老熟幼虫、蛹或成虫越冬 。 一般雄性出现比雌性早,寿命短,不承担筑巢、贮存蜂粮和抚育后代的任务。雌蜂营巢、采集花粉和花蜜,并贮存于巢室内,寿命比雄性长。
蜜蜂以植物的花粉和花蜜为食。食性可分为3类 :①多食性 ,即在不同科的植物上或从一定颜色的花上(不限植物种类)采食花粉和花蜜,如意蜂和中蜂。② 寡食性,即自近缘科、属的植物花上采食,如苜蓿准蜂。③单食性,即仅自某一种植物或近缘种上采食,如矢车菊花地蜂。蜜蜂各种类采访的花朵与口器的长短有密切关系:例如隧蜂科、地蜂科、分舌蜂科等口器较短的种类采访蔷薇科、十字花科、伞形科、毛茛科开放的花朵;而切叶蜂科、条蜂科和蜜蜂科的种类由于口器较长,则采访豆科、唇形科等具深花管的花朵。
生活方式分为3种:
社会性。雌雄和职蜂生活在同一巢中,但在形态、生理和劳动分工方面均有区别。雌性个体较大,专营产卵生殖;雄性较雌性小,专司交配,交配后即死亡;工蜂个体较小,是生殖器发育不全的雌蜂,专司筑巢、采集食料、哺育幼虫、清理巢室和调节巢湿等。意蜂和中蜂都是社会性种类。此外还有熊蜂属、热带无刺蜂属、麦蜂属等。
独栖性。蜜蜂类绝大多数为独栖性,即雌蜂独自筑巢和采粉贮粮,它们没有"等级"的分化。每一个巢室是开放的,内壁涂以蜡等防潮物质,室中储存足够的蜂粮。雌蜂在蜂粮上产卵,并封闭巢室。幼虫在巢内取食蜂粮。属于此类的大多是野生种类,例如分舌蜂科、地蜂科、隧蜂科、准蜂科、切叶蜂和条蜂科。
寄生性。雌蜂不筑巢,在寄主的巢内产卵。幼龄幼虫一般具有大的头和上颚,用以破坏寄主的卵或幼龄幼虫。
蜜蜂的筑巢本能复杂,筑巢地点、时间和巢的结构多样。筑巢时间一般在植物的盛花期。根据筑巢的地点和巢的质地,可分为以下几类:①营社会性生活的种类以自身分泌的蜡作脾,如蜜蜂属、无刺蜂属、麦蜂属等。巢室为六角形。②在土中筑巢的种类最多,巢室内部涂以蜡和唾液的混合物,以保持巢室内的湿度。③利用植物组织筑巢的更为多样,例如切叶蜂属可把植物叶片卷成筒状成为巢室,置放于自然空洞中;黄斑蜂属利用植物茸毛在茎上作成疣状的巢;芦蜂属和叶舌蜂属在枯死的植物茎干内筑巢;熊蜂属的一些种类在树林的枯枝落叶下营巢;木蜂属在木材中钻孔为巢,等等。④其他如石蜂属利用唾液将小砂石粘连成巢,壁蜂属在蛞蝓壳内筑巢等等。
蜂巢一般是零星分散的,但也有同一种蜜蜂多年集中于一个地点筑巢,从而形成巢群。例如,毛足蜂属的巢口数可达几十个甚至达几百个。
【地理分布】蜜蜂类的地理分布取决于蜜源植物的分布。全世界均有分布,而以热带、亚热带种类较多。不同亚科或属的分布有一定局限性 , 例如蜜蜂科的熊蜂以北温带为主,可延伸到北极地区,而在热带地区则无分布记录。短舌蜂科分布于澳大利亚;蜜蜂科木蜂族的突眼木蜂亚属只分布于中亚;蜜蜂科的无刺蜂属则分布于热带。不同景观均有蜜蜂分布,大多数栖居在荒漠草原、草原、森林草原、河谷和山地。各景观带均有代表属或种,例如地熊蜂为森林草原种,拟地蜂属为典型的草原属,准蜂属以草原种居多。
【分类与进化】根据化石资料,蜜蜂在第三纪晚始新世地层中已大量发现。它的出现与白垩纪晚期显花植物的繁盛密切相关。
在分类上,蜜蜂总科与泥蜂总科接近,其祖先可能起源于泥蜂总科的一支 。但因食性不同 ,形态特征也趋向分化。蜜蜂的进化特点是:嚼吸式口器,采粉器官形成,体毛分枝;成、幼期均吃花蜜和花粉;群体和社会性生活方式出现;多态型和总科内寄生性的出现等。
在昆虫纲中,蜜蜂属于高级进化的类群。社会性生活方式的出现,"语言"信息的传递,通过"舞蹈"动作辨认蜂巢的方法,以及巢的不同结构等。
【经济意义】蜜蜂是对人类有益的昆虫类群之一。它为农作物、果树、蔬菜、牧草、油茶作物和中药植物传粉,产量可增加几倍至20倍。蜂蜜是人们常用的滋补品,有"老年人的牛奶"的美称;蜂王浆更是高级营养品,不但可增强体质,延长寿命,还可治疗神经衰弱、贫血、胃溃疡等慢性病;蜂毒对风湿、神经炎等均有疗效;蜂蜡和蜂胶都是轻工业的原料。
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昆虫有哪些本领?
科学家研究表明,在我们常见的昆虫中有许多本领没有被正确解释。比如,苍蝇落在垂直光滑的玻璃上不但不滑落,而且还能在上面爬行。以前人们认为是因为苍蝇有六只脚,且每只脚上有两个趾甲。其实用显微镜观察苍蝇的脚可以发现,除了趾甲外,在两个趾甲根部中间还有一个被一排茸毛遮住的爪间盘。是爪间盘分泌出的脂质液体起了关键作用。检查苍蝇留下的足迹,可证实分泌物存在。
长期以来,人们认为昆虫都是聋子,其实它们都有“敏感和特化的听觉器官”,能感受到像食虫蝙蝠的超声波。除螳螂外,所有其他昆虫都有两个“耳朵”,分布于它们的前腿、胸背或腹部。而螳螂只有一个椭圆形、由一层薄表皮折叠于胸沟中的“耳朵”。一般一种声音的定位是通过动物“两耳”输入声音进行比较而获得。而螳螂独特的听觉器,不仅是个新奇的“耳朵”,还是一人复杂回避系统,故它在晚上既能捕获猎物又能逃避敌害。
以前的生物学家一直认为,无脊椎动物是根据特定的路径上的一系列标志的顺序记住该路的。实际上无脊椎动物脑内也有自己的“地图”。蜜蜂就是靠记住蜂房周围的地理特征,而按最短距离在两点间飞行的。美国科学家的实验证明了这一点。
我们通常认为蜻蜓的飞行本领不如飞鸟的先进,其实这又错了。研究表明蜻蜓无须改变其身体和翅膀的形状,即能起飞、滑翔或飞行。而且这种昆虫惊人地敏捷,它能自由自在地飞翔,也能突然向斜刺里飞去,有的甚至还能倒退飞行。它利用的是一种与飞机平稳飞行或鸟类翱翔截然不同的飞行方式来完成的。