Some queens don't rule nonstop. A new study from the University of California, Riverside shows that even bumble bee queens, the sole founders of their colonies, take regular breaks from reproduction—likely to avoid burning out before their first work
有些女王不会不停地统治。加州大学河滨分校的一项新研究表明,即使是作为蜂群唯一创建者的大黄蜂蜂后,也会定期休息繁殖,以避免在第一批工蜂到达之前精疲力竭。
在蜂群建立的早期阶段,大黄蜂蜂后承担了全部的工作量。它们觅食,用翅膀肌肉加热正在发育的幼崽来孵化它们,维持巢穴,产卵。这是一个高风险的平衡行为:没有女王,殖民地就会失败。然而,研究人员注意到了一个有趣的节奏:突然产卵,随后几天明显不活动。
“我很早就看到了这些停顿,只是通过每天拍摄巢穴的照片,”加州大学河滨分校昆虫学博士生、这项新研究的主要作者Blanca Peto说。“这不是我所期望的。我想知道在这些休息期间发生了什么。”
发表在《BMC生态学与进化》上的一篇论文详细介绍了这些发现。
为了找出是什么引发了停顿,佩托在一个受控的昆虫饲养室里对100多只蚁后进行了45天的监测。她记录了每只女王的筑巢活动,仔细观察了它们独特的窝——在花粉丘中嵌入的蜡衬“杯子”中产下的成群的卵。在整个种群中,出现了一种模式:许多蚁后暂停繁殖几天,通常是在一段密集的产卵期后。
这些停顿的时间似乎与现有窝的发育阶段相一致。为了测试这一点,佩托在蚁后的自然停顿期间,实验性地将不同阶段的幼虫(幼幼虫、老幼虫和蛹)添加到巢穴中。
蛹是接近成熟的蜜蜂,蛹的存在促使蜂后在大约1.5天内恢复产卵。相比之下,如果不增加育雏,暂停期平均延长到12.5天。
这表明女王会对其发育中的后代的线索做出反应,并相应地安排繁殖时间。佩托说:“蛹的存在表明,重新开始生产是安全的或必要的。”。“这是一个动态的过程,而不是像我们曾经假设的那样持续产出。”
包括大黄蜂在内的群居昆虫具有世代重叠、合作育雏和分工的特点。人们对这类昆虫的传统看法是,它们在发育的各个阶段都在繁殖后代。然而,佩托表示,这项研究挑战了人们对大黄蜂的传统看法,大黄蜂的繁殖行为更加微妙和间歇性。“这项研究表明,女王的生殖行为比我们想象的要灵活得多,”佩托说。“这很重要,因为那些早期阶段非常脆弱。如果蜂王用力过猛、速度过快,整个蜂群可能无法生存。”
这项研究关注的是美国东部本土的一个物种,但其影响可能会扩展到其他大黄蜂物种,甚至其他群居昆虫。其他物种的蚁后也可能在单独筑巢阶段调整自己的节奏。如果是这样,这种内在的节奏可能是一种进化特征,有助于女王存活足够长的时间来培养劳动力。
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北美的多种大黄蜂种群正在减少,主要是由于栖息地丧失、农药暴露和气候压力。了解蚁后的生物需求,这是每个蚁群的字面基础,可以帮助环保主义者更好地保护它们。
“即使在实验室里,一切都很稳定,它们不必觅食,蚁后仍然会停下来,”佩托说。“这告诉我们,这不仅仅是对压力的反应,而是一种根本性的反应。他们正在以一种聪明的方式管理自己的能量。”
这种洞察力是可能的,这要归功于耐心、动手的观察,这是佩托作为研究生在她的第一个研究项目中优先考虑的。佩托说:“没有蚁后,就没有蜂群。没有蜂群,我们就失去了重要的传粉媒介。”。“这些突破可能正是殖民地成功的原因。”