1. 蜜蜂的防御手段
- 热球效应:日本蜜蜂(Apis mellifera japonica)采用一种称为“热球效应”的防御手段来对付大黄蜂的入侵。具体过程是,数千只蜜蜂环绕着大黄蜂,同时震动它们的肌肉,直至将大黄蜂加热到致命的45摄氏度。
2. 大黄蜂的弱点
- 呼吸系统:大黄蜂通过其腹部的一个名为气孔的小孔呼吸。它们通过收缩和放松腹部肌肉实现呼气与吸气的过程。在昆虫呼气的时候,它们外骨骼的板形器官逐渐覆盖了气孔,而大黄蜂只有在腹部肌肉能够自由运动时才能够打开遮蔽气孔的板形器官。
3. 实验研究
- 实验设计:为了研究蜜蜂的防御策略,研究人员为大黄蜂安装了一个塑料支撑物,用来插入封闭的气孔,以确保空气能够自由流通。结果显示,与没有楔子的对照组相比,塞浦路斯蜜蜂要花上1个半小时才能杀死这些气孔可被楔子打开的大黄蜂,这一时间几乎比前者的死亡时间长了一半。
4. 实际情况
- 野外防御:在野外,当大黄蜂侦察兵发现蜜蜂蜂巢时,会通知其他大黄蜂,几十只大黄蜂群体才敢攻击蜜蜂蜂巢。蜜蜂通过群起抱住大黄蜂,并通过振动升高体温,利用大黄蜂耐受温度低于蜜蜂的耐受温度(大黄蜂最高耐受温度为47摄氏度,而蜜蜂为48摄氏度),使大黄蜂散热不行,最终热死。
5. 研究与应用
- 研究进展:科学家们已经发现了日本蜜蜂调节这种高温蜂团相关的大脑机制。研究人员在不同的时间把蜜蜂从火热的防御型蜂团中抓出来,以探究它们的大脑的哪些部分是活跃的。他们发现蜜蜂在蜂团中活动时,参与复杂行为的大脑中枢细胞比进行其他活动时更活跃。
通过这些独特的防御手段,蜜蜂能够在面对大黄蜂的威胁时,通过集体行动有效地保护自己和蜂巢。