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版纳植物园揭示无王群蜜蜂的生殖与劳动分工

添加时间:2018/04/06

  蜜蜂以细致的劳动分工、精巧的社会行为和有效的整体运作使其成为超级有机体(superorganism)存在于自然生态系统中。蜂群具有明确而细致的劳动分工,生殖劳动分工是其典型代表。在正常情况下,蜂王垄断蜂群的生殖权利,而同为雌性的工蜂生殖却受到抑制。但是在蜂群失王或是蜂王质量下降的情况下,部分工蜂卵巢激活并开始产卵。卵巢作为蜜蜂生殖系统的重要组成单元,是生殖潜力的重要标志,卵巢活化比例被用于社会性昆虫利己主义研究的模型。工蜂的重要职能是抚育后代。咽下腺的发育状况与哺育力密切相关。咽下腺是位于工蜂头腔内的一对呈葡萄状的腺体,在哺育期分泌蜂王浆饲喂蜂王、蜂王幼虫、工蜂和雄蜂三日龄内的幼虫。通常饲喂幼虫的工蜂的咽下腺要比不饲喂的发达;在无幼虫的蜂群中,工蜂咽下腺虽然发育正常,但其生理功能已经退化。

  东方蜜蜂与西方蜜蜂是姐妹种,有很多共同的特性,但有一重要的不同是正常东方蜜蜂蜂群中工蜂卵巢的活化比例高达5%,而其他蜜蜂不足1%。一旦蜂群失去蜂王,为了自己利益的最大化,大约1/3的年轻工蜂的卵巢开始激活并产下单倍体的雄蜂卵。那么高比例的工蜂开始繁殖,无王群的蜜蜂又怎么采集和饲喂蜜蜂幼虫呢?

  中国科学院西双版纳热带植物园化学生态组研究员谭垦领导的研究团队利用东方蜜蜂无王群,通过对工蜂卵巢及咽下腺的解剖研究发现:1、无王群中,工蜂在产卵的同时也哺育幼虫,说明无王群的蜜蜂很矛盾,既有利己的一面(工蜂产卵),也有利他的表现(共同哺育幼虫);2、无王群蜜蜂的咽下腺比正常蜜蜂的要大、卵巢活化程度高;3、没有发现卵小管数量与蜜蜂采集偏好的相关性,这与有较多卵小管数的蜜蜂喜好采集花粉(Reproductive Ground Plan – forager hypothesis)的假设不一致;4、卵小管数量较少的蜜蜂,其卵巢活化程度更高,这个结果与在无政府主义品系中(anarchistic strain)发现的刚好相反,说明在蜜蜂属中两者关系比较复杂。

  相关研究成果以Associations between reproduction and work in workers of the Asian hive bee Apis cerana 为题发表于国际昆虫学期刊Journal of Insect Physiology。

  

  蜜蜂的分工

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