在蜂群建立的初期阶段,熊蜂蜂王独自承担全部工作负荷。它们需要觅食、通过振动飞行肌肉产热来孵化幼虫、维护巢穴结构并完成产卵任务。这是一项高风险的平衡术:失去蜂王意味着整个蜂群的崩溃。然而研究人员观察到一个有趣节律现象:蜂王会经历集中产卵期后伴随数天的明显静默阶段。
"通过每日蜂巢影像记录,我早期就发现了这种停顿现象,"本项研究的第一作者、加州大学河滨分校昆虫学博士生布兰卡·佩托表示。"这完全超出预期,我需要查明休眠期发生的生理机制。"
相关研究成果已发表在《BMC生态与演化》期刊。
为揭示繁殖暂停的触发机制,佩托在受控昆虫实验室中对100多只蜂王进行了为期45天的监测。她详细记录了每个蜂巢的动态,特别关注了蜂王特有的产卵模式——这些卵簇被安置在花粉丘表面的蜡质杯状结构中。数据显示:多数蜂王在密集产卵期后会出现持续数日的繁殖间歇。
这种暂停周期与现有子代的发育阶段呈现同步性。为验证假设,研究者在蜂王自然休眠期向巢穴内分别引入不同发育阶段的子代(幼龄幼虫、老龄幼虫和蛹)。实验表明:当引入即将羽化的蛹体时,蜂王平均1.5日内即恢复产卵;而未受干预的对照组则维持平均12.5天的繁殖停滞期。
这证明蜂王能够接收子代发育阶段的生物信号,并据此调整繁殖策略。
"蛹体的存在传递着某种安全或必要的复产信号,"佩托解释说,"这是动态调节的过程,而非传统认知中持续稳定的繁殖输出模式。"
包括熊蜂在内的真社会性昆虫具有世代重叠、协作育幼和劳动分工等特征。传统理论认为这类昆虫会持续产出各发育阶段的子代。但本研究揭示了熊蜂繁殖行为的间歇性特征,颠覆了固有认知。
"研究表明蜂王的繁殖策略具有超乎想象的灵活性,"佩托强调,"这种适应性对种群的生存至关重要。若初期过度消耗体能,整个蜂群都可能面临灭顶之灾。"
虽然研究对象是美国东部的本土物种,但该发现可能适用于其他熊蜂物种乃至真社会性昆虫。独力建巢期的蜂王可能普遍存在这种节律调控。若此推测成立,这种生物钟机制可能是进化形成的生存策略,确保蜂王能存活至工蜂羽化阶段。
北美多个熊蜂种群因栖息地丧失、农药暴露和气候压力持续衰退。深入了解蜂王——蜂群存续的基石——的生物学需求,将为保护工作提供关键依据。
"即使在实验室稳定环境无须觅食的情况下,蜂王仍保持繁殖间歇,"佩托指出,"这说明该行为并非应激反应,而是根本性的能量管理机制。"
这类深度洞察得益于研究者持续的手动观察记录——这正是佩托作为研究生首个项目的核心研究方法。
"蜂王是蜂群存续的核心,而蜂群是生态系统的重要传粉者,"佩托总结道,"繁殖间歇或许正是蜂群成功建立的关键进化策略。"
Story Source:
Materialsprovided byUniversity of California - Riverside.Note: Content may be edited for style and length.
Journal Reference:
Blanca R. Peto, Claudinéia P. Costa, Meghan E. Moore, S. Hollis Woodard.Social control of egg-laying in independently nest-founding bumble bee queens.BMC Ecology and Evolution, 2025; 25 (1) DOI:10.1186/s12862-025-02364-0