自然科普:想要他的香水味?那就偷走他的一條腿
來源:物種日曆
發布時間:2021-08-27
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混合香水的藝術已經被人類實踐了數千年,蒸餾精油和芳香化合物,以產(chan) 生理想的香味。然而,我們(men) 並不是唯一沉溺於(yu) 嗅覺的物種:雄性蘭(lan) 花蜂(Euglossa bee)也從(cong) 環境中收集氣味,每個(ge) 物種都會(hui) 混合創造自己獨特的“香氛”,來吸引雌性的芳心。

學名Euglossa igniventris的蘭(lan) 花蜂 | Alejadro Santillana / Insects Unlocked

昆蟲中的香水師

蘭(lan) 花蜂是一類屬於(yu) 蜜蜂亞(ya) 科的蜂,主要分布在中南美洲地區。它們(men) 大多顏色鮮豔,具有華麗(li) 的金屬光澤,用很長的舌從(cong) 管狀花中吸取花蜜。

因為(wei) 雄性蘭(lan) 花蜂會(hui) 收集香味物質,以及它們(men) 與(yu) 被授粉的數百種植物之間錯綜複雜的聯係,蘭(lan) 花蜂一直吸引著生物學家的目光。雄性蘭(lan) 花蜂被花和非花源散發出的氣味所吸引,如真菌、樹脂、樹液,甚至爛水果、糞便。它們(men) 用跗節毛刷收集氣味物質,並儲(chu) 存在後脛骨的專(zhuan) 門的囊狀結構裏。所有種類的蘭(lan) 花蜂的雄蜂都有獨特的、專(zhuan) 門的結構,來收集和儲(chu) 存棲息地中的天然化學香料。

雄性蘭(lan) 花蜂用大腿上的“容器”儲(chu) 存有氣味的物質,製作“香水” | USGS Bee Inventory and Monitoring Lab / Wikimedia Commons

約650種蘭(lan) 花是由蘭(lan) 花蜂單一授粉的,雌蜂很少見於(yu) 蘭(lan) 科植物中,但它們(men) 會(hui) 訪各種花朵以獲取花蜜和花粉。

蘭(lan) 花蜂收集的“香料”確切用途曾一直困擾著科學家。研究人員設想過它們(men) 被用作驅避劑、抗菌劑,或幫助蘭(lan) 花蜂延長壽命或增加活力。通過觀察研究,我們(men) 認為(wei) 氣味物質很類似人類的香水,雄性收集的“香料”,會(hui) 直接影響到雌性交配對象的選擇。而最近的證據表明,這些物質在求偶中起作用,雌蜂可以借此衡量雄蜂基因質量的好壞。

蘭(lan) 花蜂訪問一種爪唇蘭(lan) Gongora meneziana | Alex Popovkin / Wikimedia Commons

當一隻雄蘭(lan) 花蜂找到氣味源頭,就會(hui) 降落在其表麵,並從(cong) 它的唇腺中分泌脂類分泌物,溶解氣味化合物。這種方法與(yu) 香水製造者從(cong) 植物材料中提取香氣的一種技術,油脂分離法 (enfleurage)類似。雄蜂隨後通過特定的腿部動作,將油香混合物轉移並儲(chu) 存到位於(yu) 其膨大的後足脛節上專(zhuan) 門的“口袋”裏。

雄性蘭(lan) 花蜂一生中大部分時間都在積累“香水”,其中包括種類繁多、揮發性強的芳香族化合物。在求偶展示時,雄蜂會(hui) 釋放出香水,雌蘭(lan) 花蜂利用雄蜂香料中所含的化學信息,來判斷雄性的基因質量,同時不同種類的雄蜂會(hui) 製造不同的“香氛”,雌蜂“聞香識男人”,避免了雜交。

蘭(lan) 花蜂訪問一種吊桶蘭(lan) Coryanthes speciosesa | Alex Popovkin / Wikimedia Commons

先有蘭(lan) 花還是先有蜂?

收集到 “香水”的蘭(lan) 花蜂,還需要提防“強盜”的攻擊。有人觀察到一種蘭(lan) 花蜂Eulaema nigrita的雄性,繞著一條昆蟲腿貼地飛行,仔細檢查發現竟是同種雄性的後腿!他企圖從(cong) 中取得“香水”,為(wei) 己所用。在同一天,研究人員觀察到不止一次雄蜂從(cong) 扯掉的腿裏獲取“香水”。這種凶殘的搶劫行為(wei) ,在E . nigrita雄性中似乎還不少見。

搶劫的蘭(lan) 花蜂。學名Eulaema nigrita的蘭(lan) 花蜂(有時被歸為(wei) Apeulaema屬)為(wei) 了氣味物質爆發打鬥,一隻蘭(lan) 花蜂從(cong) 同類掉落的大腿上“撿漏”拿走氣味物質 | Fernando da Silva Carvalho Filho / Biota Neotrop

大約20 %的蜜蜂科(Apoidea)都是社會(hui) 性的,這意味著母親(qin) 和女兒(er) 在一起生活,有女王和工蜂的分別,女兒(er) 合作養(yang) 育妹妹。蘭(lan) 花蜂卻大多是獨自營巢的。但雌蜂有時與(yu) 她的第一批女兒(er) 生活在一起,甚至吃掉自己女兒(er) 產(chan) 下的卵,並將其替換為(wei) 自己的卵。雄性蘭(lan) 花蜂通常在羽化後不久就離開巢穴,永遠不會(hui) 回來。

蘭(lan) 花蜂與(yu) 蘭(lan) 花具有緊密的合作關(guan) 係,花依靠蜂授粉才能繁殖,作為(wei) 回報,蜂得到製作“香水”的化合物。然而雄性蘭(lan) 花蜂並不僅(jin) 僅(jin) 依賴一種蘭(lan) 花,它們(men) 可以從(cong) 至少10個(ge) 不同科植物的花,以及腐朽的木材、樹脂、真菌等材料中獲得香味。由此可以推測,蘭(lan) 花蜂的進化軌跡可能強烈地影響了其所訪蘭(lan) 花的進化,但相反可能並不一定成立。

學名Euglossa championi的蘭(lan) 花蜂 | Alejadro Santillana / Insects Unlocked

在2011年發表在《科學》上的一項研究裏,生物學家重建了植物及其授粉者的複雜進化史,找出哪些蘭(lan) 花蜂授粉哪些蘭(lan) 花物種,並分析蜂收集的化合物。結果發現蘭(lan) 花更需要蜂的到訪——蘭(lan) 花產(chan) 生的化合物隻占蜂采集的化合物的10%左右。但蘭(lan) 花沒有蜂授粉則無法進行有性繁殖。研究人員推測,蘭(lan) 花蜂的出現,至少比蘭(lan) 花早出了1200萬(wan) 年。

論文的主要作者,加州大學伯克利分校的博士後聖地亞(ya) 哥·拉米雷斯說,“蘭(lan) 花蜂進化得更早,而且非常獨立,蘭(lan) 花似乎一直在追趕著蜜蜂”。隨著蘭(lan) 花蜂產(chan) 生對香氛的新愛好,蘭(lan) 花隨之應對,產(chan) 生出新的化合物來吸引它們(men) 的授粉者。

學名Euglossa mixta的蘭(lan) 花蜂 | Alejadro Santillana / Insects Unlocked

目前全球生物多樣性正麵臨(lin) 著危機,授粉昆蟲數量的下降可能會(hui) 對植物產(chan) 生深遠的影響。許多“專(zhuan) 一”的蘭(lan) 花全麵依賴蘭(lan) 花蜂的工作,無法吸引其他昆蟲來進行傳(chuan) 粉,因此如果一種蘭(lan) 花蜂滅絕,相應的可能會(hui) 有三到四種蘭(lan) 花共赴深淵。這些昆蟲香水師對於(yu) 生態環境的完整和豐(feng) 富,發揮著非同小可的作用。


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