植物不開花無法繁殖就算了，竟然還要遭受大黃蜂的「虐待」

2023-03-31 12:27:47

不久前，蘇黎世聯邦理工學院的研究人員康斯韋洛·德·莫賴斯和馬克·梅舍領導的一個研究小組證明，當花粉供應不足時，熊蜂會破壞植物的葉子來促進花朵的生長。

初夏氣溫更為典型，今年春天比以往任何時候都來得早。在四月中旬，許多植物已經盛開，比正常提前三到四周。由於氣候變化，這種季節性異常變得越來越頻繁，由此產生的不確定性可能會影響植物和昆蟲授粉者之間互利關係的時機。

蘇黎世聯邦理工學院的康絲韋洛·德·莫賴斯教授和馬克·馬謝爾教授領導的研究小組發現，大黃蜂的特殊行為可以促進蜜蜂和它們授粉的植物之間的協調，從而有助於克服這些挑戰。

該小組發現，大黃蜂工作人員用口器刺穿尚未開花的植物的葉子，由此造成的傷害將刺激比未「受壓」的植物更早開花的新花的生長。

他們的研究發表在《科學》雜誌上。馬謝爾說:「以前的研究表明，各種壓力都能導致植物開花，但是蜜蜂造成的傷害在加速花的生長方面起到了意想不到的作用。」

在合著者Fortney Pashalidou進行的其他實驗中，研究人員第一次注意到熊蜂的這種行為:這些授粉者正在咬溫室中實驗植物的葉子。

「經過進一步觀察，其他人也看到了這種行為，但在此之前，沒有人研究過蜜蜂對植物的影響，也沒有人看到過蜜蜂影響花卉生產的報導。」馬謝爾解釋道。

之後，研究人員設計了幾個新的實驗，並利用熊蜂和市場上出售的各種植物為農作物授粉進行了戶外研究。

大黃蜂用舌頭刺穿樹葉

基於實驗室研究，研究人員表明熊蜂破壞葉子的傾向與它們能獲得的花粉量有很強的相關性:當蜜蜂能獲得很少或沒有花粉時，它們會更頻繁地破壞葉子。

他們還發現，葉子受損的方式對兩種植物的開花時間有顯著影響:被大黃蜂叮咬的番茄比未被叮咬的植物提前30天開花，而被蜜蜂叮咬的芥菜提前14天開花。

蜜蜂的危害對植物的開花產生了重大影響，這是前所未有的。馬謝爾指出，被熊蜂叮咬的植物的發育階段可能會影響開花加速的程度，這是研究人員計劃在未來工作中探索的一個因素。

此外，研究人員正試圖人工複製蜜蜂造成的損害模式，看看他們是否能在開花時間複製這種效應。他們發現手術確實導致了這兩種植物提前開花，但是效果沒有蜜蜂造成的效果強。

所以德·莫賴斯認為一些化學物質也可能參與了這個過程。「要麼是這樣，要麼是我們對損害的人工模擬不夠準確，」她說。她的團隊目前正試圖找出導致開花的更準確的因素，並描述植物對蜜蜂傷害反應的分子機制。

在蘇黎世聯邦理工學院的屋頂平臺上，研究人員進行了現場實驗。如果有很多花，大黃蜂不會傷害植物。

研究小組還觀察到蜜蜂在更自然的條件下遭到破壞，博士生哈麗雅特·蘭伯特對蘇黎世市中心兩棟建築的屋頂進行了後續研究。在這些實驗中，研究人員再次觀察到飢餓的熊蜂經常因為花粉供應不足而毀壞不開花植物的葉子。但是當研究人員向蜜蜂提供更多的花朵時，這種破壞性行為將會繼續減少。

此外，不僅是人工實驗蜜蜂破壞了植物的葉子，而且研究人員還觀察到，至少有兩種野生熊蜂會在它們的實驗地裡咬植物的葉子。然而，其他授粉昆蟲，如蜜蜂，沒有表現出這種行為。他們似乎完全忽略了那些不開花的植物，儘管他們是附近開花植物的常客。

在一項摘花的草地實驗中，人們發現如果熊蜂失去了食物基礎，它們會開始破壞植物。

"大黃蜂可能已經找到了緩解當地花粉短缺的有效方法."德·莫賴斯說:「我們空曠的田野充滿了其他授粉者的嗡嗡聲，這也可能得益於大黃蜂的努力。」

然而，這一機制是否足以克服氣候變化的挑戰還有待觀察。昆蟲和開花植物在漫長的進化過程中有著共同的悠久歷史，從而實現了二者之間的微妙平衡。

然而，全球變暖和其他人為的環境變化可能會破壞這些和其他生態上重要的物種間的相互作用。例如，如此快速的環境變化可能導致昆蟲和植物的生長變得越來越不同步。

"這對雙方都是一個損失。"馬謝爾說。

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https://phys.org/news/2020-0bumblebees-piercing.html