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谭垦等研究揭示胡蜂对蜜蜂信号的反应机制

发布时间:2012-02-15
来源:科技外事处

提供可信的实验证据来证明动物之间的追捕和防御的信息是很困难的。有实验通过利用假的捕食者来检测被捕食者通过什么防御行为来抵御。可是,这样的研究不能够检测出捕猎者的反应。当胡蜂靠近蜂群,蜜蜂的这种防御行为对于研究捕食者与被捕食者双方的行为都有巨大的实验价值。科学家们通过刻苦努力和小心谨慎的专研态度,通过实验证明这种行为是“我看见你了”信号。

当飞行着的潜在的捕食者(在这指胡蜂)靠近亚洲蜜蜂的蜂箱时,巢门口的守卫蜂自主地摆动腹部几秒钟。由于整体的振动产生的嗡嗡声,看起来和听起来都是效果很明显的。守卫蜂更倾向于利用这种集体振动的行为来防御。胡蜂只有冒着危险才可能忽略这种振动和声音。胡蜂落在蜂巢门口会引来多达500只蜜蜂形成个紧密的蜂团将胡蜂热死或闷死。但是,西方蜜蜂(Apis mellifera)不会表现出这种振动防御行为,所形成的蜂团的蜂量也相对少很多,核心温度也更低。其守卫蜂更倾向于单只进攻并更容易被捕食。东、西方蜜蜂的这些差异也给研究东方蜜蜂的“我看见你了”信号提供了机会。

该研究测试了以下几点假设。第一,这种振动能抵御胡蜂减少捕猎。第二,胡蜂能更成功地靠近没有这种振动的种类,并有更高的成功率捕食其采集蜂或守卫蜂。作者也研究了被捕食者的行为来检测这个假说。振动行为的密度会随着危险的增加而增加,对于非捕食者的靠近应该不表现出振动的行为。

结果表明,振动行为能够防御捕食者。尽管胡蜂首次靠近这两种蜂的距离大致类似,但是自由飞行的胡蜂与东方蜜蜂(会振动防御的种类)蜂箱之间的距离要比与西方蜜蜂(不会振动防御的种类)蜂箱之间的距离要远。而且,尽管在东方蜜蜂巢门口盘旋较长时间,仍然只有较少的成功捕食率。胡蜂在蜂巢门口盘旋,对于西方蜜蜂被捕食的有40%而对东方蜜蜂只有17%捕食成功率。

该研究还发现被捕食者的行为强度会随着捕食者的接近而增加。东方蜜蜂守卫蜂腹部振动的频率随固定的活胡蜂里巢门口的距离减少而呈S型曲线增加。然而,对固定的活蝴蝶没有反应。只有在里蜂群相当近的情况下,才会有较胡蜂反应低10倍的振动反应。

所有这些结果都强有力地证明,亚洲蜜蜂振动行为是对捕食者胡蜂的一个捕食防御信号。这种振动行为对非胡蜂入侵者也有抵御作用,但是这个研究得出其基本功能是抵御胡蜂。守卫蜂是如何辨识胡蜂的需要在将来的实验中寻找答案。另一个研究所说的露脾生活的大蜜蜂(Apis dorsata)会所谓“墨西哥浪”的行为来防御一定距离防卫的胡蜂。确实,这种集体表现出”我们看见你了”信号,对于理解是怎样集体认知和防御捕食者是很重要的。

热带森林生态学重点实验室的高级访问学者谭垦教授等在Animal Behaviour上以An“I see you” predator-prey signal between the Asian honeybee (Apis cerana) and the hornet Vespa velutina为题报道了最新成果,在线发表在后引起了媒体的关注,Nature和BBC分别的对该研究结果做了以下报道和评论。

http://blogs.nature.com/news/2012/02/‘we-can-see-you’-display-deters-bee-botherers.html#wpn-more-15107

http://www.bbc.co.uk/nature/16981702

本文作者:热带森林生态学重点实验室

责任编辑:吴毅_151c53
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