科学家揭示蜜蜂群居行为的秘密

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。

引自 中国科技信息网