当蜜蜂无法正常嗡鸣时会发生什么？自然界便开始崩溃

"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、防御和蜂鸣授粉。"蜂鸣授粉是一种不可思议的行为，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产生振动，从而震松花粉，"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，"伍德罗博士说。"这促使我们研究非飞行蜂鸣在物种内部和物种间的差异，以及影响这些蜂鸣的驱动因素。"

伍德罗博士的实验使用欧洲常见且被充分研究的物种——熊蜂 (Bombus terrestris) 群体进行。通过加速度计，伍德罗博士及其团队能够测量蜂鸣的频率，该频率对应于可听音调。"它们在野外超级容易使用，"他说。"我们将这些设备按压在蜜蜂的胸部，或蜜蜂访问的花朵上，就能记录蜜蜂产生的振动。"

伍德罗博士及其团队还将加速度测量与热成像技术结合，以观察蜜蜂如何处理蜂鸣时产生的额外热量。"我们还使用高速摄像来揭示前所未见的行为，"伍德罗博士说。"例如，我们最近发现蜜蜂不仅会在花朵上振动，还会通过咬合定期将这些振动传递给花朵。"

"我们最近发现温度起着至关重要的作用，其影响远超此前认知，这项研究目前正在审稿待发表，"伍德罗博士表示。"这对我们研究蜂鸣授粉具有多重意义，因为温度至今尚未被真正纳入考量。"

除温度升高外，暴露于重金属环境也被证明会降低非飞行蜂鸣期间飞行肌的收缩频率，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，研究人员惊讶地发现，在北极地区重复实验时，温度对蜂鸣的影响与在更南地区相比并无差异，这表明潜在的肌肉生理机制（而非局部适应）可能是决定蜜蜂蜂鸣特性的原因。

理解环境变化对蜜蜂蜂鸣影响的好处包括：获得对蜜蜂生态和行为的独特见解，帮助识别最高危的物种或区域，以及改进基于录音的AI物种识别技术。"也许蜂鸣甚至可以作为压力或环境变化的标记物，"伍德罗博士说。"例如，我们现在知道某些环境污染物会影响蜜蜂产生的蜂鸣，因此它们甚至可以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蜂鸣，因为它们关系到蜜蜂生态的诸多方面，"伍德罗博士强调。"如果这些振动受到干扰，可能导致蜂群内交流不畅、体温调节效率低下或为后代获取资源不足。"

对人类和野生动物而言，最令人担忧的或许是蜂鸣授粉减少可能对植物繁殖和生物多样性产生潜在的严重后果。"例如，蜂鸣授粉耗能巨大并导致蜜蜂产生代谢热——因此如果环境变得过于温暖，蜜蜂可能直接选择避开需要蜂鸣授粉的花朵，"伍德罗博士解释道。

除了加深我们对环境变化如何影响蜜蜂蜂鸣的理解外，该研究在机器人技术和未来保障授粉服务方面也有应用前景。"我们正致力于通过微型机器人技术理解蜜蜂振动，因此研究成果也将用于开发研究花粉释放的微型机器人，"伍德罗博士表示。

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会上发表。

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