蜜蜂若无法正确嗡鸣会怎样？自然系统便开始瓦解

"人们长期以来一直对昆虫飞行肌肉的工作原理很感兴趣，因为这些肌肉驱动着自然界最高效的飞行系统，"乌普萨拉大学博士后研究员查理·伍德罗博士说。"然而，许多人不知道蜜蜂会将这些肌肉用于飞行以外的功能。"

这些重要的非飞行肌肉振动被用于交流、防御和震动授粉。"震动授粉是一种令人惊叹的行为，蜜蜂会蜷曲身体包裹住某些花朵隐藏花粉的花药，并以每秒高达400次的频率收缩飞行肌肉产生振动，从而震落花粉，"伍德罗博士解释道。

"我们想了解这些振动的变化如何影响花粉释放，以理解植物繁殖和传粉者行为，"伍德罗博士表示。"这促使我们研究非飞行嗡嗡声在物种内部及物种间的差异，以及影响这些嗡嗡声的驱动因素。"

伍德罗博士的实验采用欧洲常见物种——黄尾熊蜂（Bombus terrestris）的群落进行。使用加速度计，伍德罗博士及其团队能够测量对应于可听音高的嗡嗡频率。"它们在现场超级好用，"他说。"我们将这些设备按压在蜜蜂的胸部或蜜蜂造访的花朵上，就能记录蜜蜂产生的振动。"

团队还将加速度测量与热成像技术结合，揭示了蜜蜂如何处理嗡嗡作响时产生的额外热量。"我们还运用高速摄像技术捕捉到了前所未见的行为，"伍德罗博士指出。"例如，我们最近发现蜜蜂不仅会在花朵上振动，还会周期性通过咬住花朵传递这些振动。"

"我们最近发现温度起着至关重要的作用，其影响远超既往认知，这项研究目前正在接受发表评审，"伍德罗博士透露。"这对我们研究震动授粉具有多重意义，因为温度因素此前基本未被纳入考量。"

除温度升高外，暴露于重金属环境也被证明会降低非飞行嗡嗡期间的飞行肌收缩频率，伍德罗博士正与英国纽卡斯尔大学的莎拉·斯科特博士合作研究此现象。然而，研究者在北极与南方地区重复实验时，惊讶地发现温度对嗡嗡声的影响并无差异，这表明潜在的肌肉生理机制（而非地域适应性）可能是决定蜜蜂嗡嗡声特性的关键因素。

理解环境变化对蜜蜂嗡嗡声影响的价值包括：为蜜蜂生态及行为提供独特见解，帮助识别最高危物种或区域，以及改进基于录音的AI物种识别技术。"或许嗡嗡声甚至可作为压力或环境变化的标记物，"伍德罗博士提出。"例如，现已证实某些环境污染物会影响蜜蜂产生的嗡嗡声，因此它们甚至可作为生态系统健康的指标。"

"我们必须理解这些变化将如何影响非飞行嗡嗡声，因为它们关乎蜜蜂生态的诸多方面，"伍德罗博士强调。"若这些振动受到干扰，可能导致蜂群内通讯不畅、体温调节效率下降或后代资源获取不足。"

对人类和野生生物而言，最令人担忧的或许是震动授粉减少可能对植物繁殖和生物多样性造成潜在严重后果。"举例而言，震动授粉耗能巨大并导致蜜蜂产生代谢热——因此若环境温度过高，蜜蜂可能直接选择避开需震动授粉的花朵，"伍德罗博士解释说。

除了深化对环境变化如何影响蜜蜂嗡嗡声的理解，该研究在机器人技术及未来授粉服务保障方面亦具应用潜力。"我们正通过微型机器人技术研究蜜蜂振动，因此研究成果也将用于开发理解花粉释放的微型机器人，"伍德罗博士透露。

此项研究将于2025年7月8日在比利时安特卫普举行的实验生物学学会年度会议上发布。