雄蜂:一生就一次交配機會 你們人類還來添亂
花天酒地,容易英年早逝,這就是一隻雄性蜜蜂的命運!一隻雄蜂能夠和蜂后成功繁殖的機率不到1%,但在交配後,100%就會死亡,雄蜂的日子也不好過啊。 而最近的研究表明,人類的很多活動,包括土地開發、電磁汙染和新菸鹼殺蟲劑的使用,會使蜜蜂更難繁殖,這對這一種群來說非常危險。
每年春天,這些雄蜂就會飛到集合區,在這個被稱為空中舞廳的區域,成千上萬的年輕蜜蜂從幾公里外聚集到一起來準備展示自己的生殖器。
一星期大的蜂后就要開始交配了,這時蜂后還是“處女”,每隻雄蜂都想和處女蜂后進行交配。蜂后在前飛,一對雄蜂在後面跟著爭取交配,這個過程叫做“婚飛”。在交配過程中,蜂后會將雄蜂的精液儲存在體內。交配完成後,蜂后就會找到自己的蜂巢然後等待繁殖。在一天之內,蜂后能產下2000顆卵。
每隻蜂后會和大約12只雄蜂交配,也就是說,所有爭取交配的雄蜂中只有少於1%的雄蜂能取得交配權。火急火燎的雄蜂緊跟在蜂后屁股後面,它們要爭取卡位以獲得有利的位置。
當一隻幸運的雄蜂追上蜂后之後,它就會“擠出”位於體內的內陰莖,插入到蜂后的體內。雄蜂以極快的速度和極強的力量釋放精液。據說,人們還能聽到射精的聲音。
這是雄蜂一生中的高潮時刻。在交配完後,雄蜂折斷的內陰莖會留在蜂后的體內,然後自己就落到地上等待著死亡。
“也許雄蜂死得並不偉大,”美國奧本大學昆蟲學家、蜜蜂繁殖專家傑夫·威廉姆斯(Geoff Williams)說道。“但是它至少有可能傳遞自己的基因。”
沒有進行交配的雄蜂,也就是倖存下來的單身漢們仍會從一個集合區飛到另一個集合區以尋找交配機會。如果一直沒找到,那麼這些雄蜂就會在大約6星期大時死去。如果雄蜂能活到秋天,其實也沒用,這時資源短缺,工蜂就會將雄蜂趕走。
殺蟲劑問題
雄蜂的日子本就比較淒涼,而農業殺蟲劑會使它們更難生存。2016年,威廉姆斯和他的團隊在《英國皇家學會會刊B輯》(Proceedings of the Royal Society B)上發表了一篇文章,而該研究結果顯示,作為世界上最常見的農藥,新菸鹼就相當於蜜蜂的避孕劑。威廉姆斯表示,暴露在現實濃度新菸鹼之下的雄蜂產生的精子數量會減少39%,而且更多時候會將“死精”輸入給處女蜂后。
在“婚飛”期間,蜂后會將交配得來的精子儲存在其腹部的受精囊中。然後,蜂后在其一生中就利用這些精子繁殖後代,受精卵會發育成工蜂或新蜂后,而未受精的卵則會發育成雄蜂。如果健康精子數太少,就會影響到蜂后後代的性別比例,這樣一來,工蜂數量就少了,蜂巢的存活就受到了威脅。
德國拜耳公司是新菸鹼的最大生產商,而該公司對外聯絡部主管烏茨·克拉格斯(Utz Klages)表示公司堅持認為如果適當對農作物噴灑,殺蟲劑就不會對蜜蜂造成威脅。
但有趣的是,由拜耳公司和另一家領先的殺蟲劑製造商資助的一項實地研究得出的結論顯示,新菸鹼似乎對野生蜜蜂和人工養殖的蜜蜂的年際間繁殖潛能產生了負面影響,儘管這種影響因國家而有所不同。
上述研究發表去年的《科學》(Science)上,該研究作者認為接觸這些化學物質“會降低野生蜜蜂和人工養殖的蜜蜂的越冬成功數與種群繁殖力”。作者還確認新菸鹼殺蟲劑“在現實的農業條件下會對蜜蜂的健康產生負面影響。”
在一些地方,人們減少了新菸鹼的使用。歐盟在2018年初全面禁止了三種新菸鹼類殺蟲劑,而加拿大正在努力淘汰這類殺蟲劑。
新菸鹼的替代品也會帶來問題。上個月發表在《自然》(Nature)上的一項研究發現,平均而言,暴露在氟啶蟲胺腈殺蟲劑下的大黃蜂,其產下的可參加繁殖的後代會減少54%,而氟啶蟲胺腈可能就是新菸鹼的替代品。這項研究的設計者之一、倫敦大學皇家霍洛威學院的哈里·西維特(Harry Siviter)表示,“這就意味著下一代蜜蜂數量會減少,這種化學物質也會以類似的方式影響蜜蜂”。
土地 ofollow,noindex">開發 導致好花難尋
雄蜂為了交配可能要等上好長一段時間,這期間它們是靠工蜂養活的。
“蜜蜂和我們一樣,需要多樣化的飲食來保持健康,”賓夕法尼亞州立大學的克里斯蒂娜·格羅辛格(Christina Grozinger)解釋道。但是在產業化農田和廣闊的城市景觀之間,想找到一朵好花對蜜蜂來說都不容易。
“開花植物在種類和數量少都在減少,這就減少了蜜蜂的營養源,”格羅辛格說道。
美國地質局最近進行的一項研究表明,相比被玉米或大豆農場包圍的蜂巢,被居民自家後院未耕種的草地環繞的蜂巢的健康狀況會更好,因為後者草地上有開花植物。
在考察了大平原(北美中西部平原和河谷地區)上的864個蜂群之後,聯邦科學家們發現,位於最好地帶的蜂巢在夏季會繁殖出更多的後代,平均而言,比最壞地帶的蜂巢會多繁殖出2000到4000個後代。
營養不良不僅會使約會集合區變小,還會使雄蜂交配成功地機率變得更低。不健康的蜜蜂更容易受到病毒和寄生蟲的影響,比如臭名昭著的瓦蟎。不良飲食也會導致種群後代矮小、行動遲緩,這些後代連交配的機會都沒有。
還有,如果處女蜂后的配偶變少,就意味著蜂巢的遺傳多樣性會降低,隨之而來的是該種群對疾病和環境壓力的抵抗力的降低。
電磁汙染影響到蜜蜂體內的“羅盤”
雄蜂的若干代後代都能找到祖先曾經出現的集合區,而科學家目前還不確定蜜蜂是如何做到這一點的。
有一種理論是,集合區會在“地平線出現的地方”,威廉姆斯解釋稱,“那裡的光線很強烈”。還有其他科學家指出,水源附近或林木線地標所在的地方是集合區的決定因素。
但是,有些雄蜂會飛到幾公里以外的集合區,這種情況又如何解釋呢?蜜蜂可能使用了其身體尾端內的“備用羅盤”。
蜜蜂腹部長有一點磁鐵礦晶體,這種晶體和地球生成的磁鐵礦相似,這種鐵粒子能夠察覺到電磁場的變化。自上世紀70年代以來,就有研究證明了蜜蜂能夠利用磁場在空間內給自己定位。最近也有試驗將電場和蜜蜂的一些行為聯絡起來,如挑選花朵、蜜蜂舞蹈。所以,蜜蜂也可能是被集合區特殊的電磁訊號吸引到一起的。
人類發射的電磁場的大部分都不會被蜜蜂的“雷達”探測到,這些人造電磁場太弱了。但是昆蟲學家塞巴斯蒂安·謝潑德(Sebastian Shepherd)擔心輸電線可能是個例外。
謝潑德和英國南安普頓大學的一個團隊進行了早期試驗以檢驗輸電線可能對蜜蜂學習、記憶和活動產生的影響。研究結果於今年夏天發表在《科學報告》(Scientific Reports)上,結果令人擔憂。暴露在由輸電線發射的低頻電磁場之下的蜜蜂出現了一些異常,比如說覓食效率較低、飛行變得更不規律。
儘管如此,謝潑德表示這些發現遠算不上是定論,但研究團隊指出人類製造的電磁汙染會讓蜜蜂更難離開蜂巢。這對於整個蜂群來說都是個壞訊息,因為如果覓食的工蜂受到影響,那麼靠工蜂養活的雄蜂和蜂后也就會受到影響。
蜜蜂單身漢的生活看起來可能很悲慘,但在這個以母系氏族聞名的種群中,雄蜂對蜂巢的生存也有著至關重要的影響。
威廉姆斯指出,在他們對蜜蜂的研究中,很注重蜂后的角色,以至於忽視了雄蜂。昆蟲學家們也正在越來越多地研究雄蜂,這樣就有助於解釋各種環境壓力對蜂群產生的影響。
儘管雄蜂沒能保護好自己的內陰莖,但它們可能掌握著拯救蜂群的祕密。我們需要更多的試驗與研究來解開這些祕密。