中科院研究团队最新成果——

蜜蜂不仅是“学霸”,还是窃听高手

2018年07月24日09:03  来源:科技日报
 

我国是东方蜜蜂的发源地。在我们认识和利用的昆虫榜单中,蜜蜂无疑要进到前三的位置。随着分子生物学等研究方式的推进,对蜜蜂的新发现仍在不断曝出。这不,来自中科院西双版纳热带植物园的几支研究团队,又发现了蜜蜂的两个秘密。

首次发现!蜂王具有出色的学习记忆能力

蜂王的任务是产卵,而雄蜂的唯一职责是与蜂王交尾,交尾时蜂王从巢中飞出,全群中的雄蜂随后追逐,此举称为婚飞。蜂王的婚飞择偶是通过飞行比赛进行的,只有获胜的一个才能成为配偶。

重点来了!

要知道,蜜蜂处女蜂王出巢进行交尾飞行,以及工蜂出巢进行采集活动与它们各自的学习记忆能力是紧密联系在一起的。因为蜜蜂需要记住其居住蜂巢的精确位置、蜜粉源与巢址的路线和各种蜜粉源植物的地点,甚至需要记住所采集蜜粉源的外部特征和气味,以获得最佳的采集方案。

此前也有一些研究报道指出,蜜蜂的学习记忆与表观遗传学DNA甲基化关联。由于蜜蜂蜂王与工蜂之间行为活动如此不同,让中国科学院西双版纳热带植物园化学生态研究组龚志文博士与谭垦研究员等对其认知行为能力产生了兴趣,他们通过蜜蜂对某一特殊气味的伸吻反应行为,来测试蜜蜂蜂王与工蜂学习记忆能力的差异,他们首次发现蜜蜂蜂王具有出色的学习记忆能力。5日龄蜜蜂蜂王的学习记忆能力,显著高于同日龄工蜂的学习记忆能力,相当于工蜂采集蜂20日龄至25日龄的学习记忆能力。

紧接着,他们通过对蜂王和工蜂DNA甲基化抑制剂处理后进行学习记忆的测试,发现DNA甲基化影响的是蜜蜂的记忆形成过程,而不是学习过程,而且DNA甲基化对蜜蜂记忆的影响表现出时效性,即不同处理时间对蜜蜂记忆的影响有所差别。

相关研究结果以《蜜蜂蜂王嗅觉学习和长时记忆的首次证明》为题发表在国际刊物《实验生物学杂志》上。

谍战无处不在!蜜蜂会窃听胡蜂的报警信号

工蜂不仅勤劳,还有不少能力是此前人们所未知的——比如面对天敌的信息处置能力。

在研究者看来,蜜蜂和胡蜂(俗称马蜂)都是社会性昆虫,在遭遇危险时,它们通常都会释放一种报警信息素。这种报警信息素平时储存在毒囊的毒液里,当受到刺激时,通过蛰针将毒液和报警信息素释放到体外。

谭垦带领的团队,利用蜜蜂与胡蜂这对“猎物—捕食者系统”,对蜜蜂的反捕食策略做了详尽的研究,结果让人大为惊叹。

研究人员发现,蜜蜂报警信息素与凹纹胡蜂报警信息素,都会引起东方蜜蜂的结团防御!其中一种被简称为“IPA”的物质,是引起蜜蜂报警信息素中引起结团反应最有效的成分。此外,二壬酮和二十一酮等几个胡蜂报警信息素成分,对蜜蜂结团反应也具有增强作用;而以意大利蜂、欧洲黑蜂等为代表的西方蜜蜂,只对自己的报警信息素有反应,对凹纹胡蜂报警信息素没有行为活性和电生理反应。

这些结果说明,除了用自己的报警信息素外,同域的东方蜜蜂还能够窃听胡蜂的报警信息素,用来交流报警信息,从而通过结团的方式防御胡蜂;而异域的西方蜜蜂就没有窃听胡蜂的报警信息素的能力。因此,可以确认,蜜蜂对捕食者凹纹胡蜂报警信息素的窃听能力,是进化的产物。

这项研究结果以《通过对捕食者的警告信息进行嗅觉窃听》为题,最新发表在国际期刊《动物行为学报》上。(记者 赵汉斌)

(责编:姜虹羽(实习生)、熊旭)

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