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蜂群窒息杀死黄蜂

塞浦路斯蜜蜂通过一种创新的“热球”防御策略窒息黄蜂以抵抗它们。了解它们独特的应对方式。

作者:Ed Yong
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今天早些时候,我发表了一篇关于日本蜜蜂如何通过依靠热量和二氧化碳的大规模防御来抵御黄蜂的文章。这篇文章最初写于两年前,描述了塞浦路斯蜜蜂略有不同的策略。

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当东方黄蜂发动攻击时,塞浦路斯蜜蜂会聚集在一起形成一个巨大的蜂球,攻击黄蜂腹部的呼吸器官。黄蜂无法呼吸,除非它们扩张腹部,而凭借巨大的数量,蜜蜂将黄蜂活活挤死。

黄蜂是拥有强大蜇刺的巨型蚂蜂。对大多数人来说,它们可能是一种痛苦的骚扰,但对蜜蜂来说,它们是杀戮机器。黄蜂的体型和力量都远远超过蜜蜂,少数几只就能摧毁整个蜂群

亚洲蜜蜂针对当地黄蜂“Vespa velutina”开发出了一种叫做“热球术”的了不起的防御方式。一个巨大的蜜蜂球堆积在捕食者身上,压制住它,同时振动翅膀肌肉。这种狂热的活动使球内的温度急剧升高到约46°C——足以将黄蜂活活“煮熟”,但比蜜蜂能忍受的最高温度低五度。

塞浦路斯蜜蜂面对的是一种不同的捕食者,东方黄蜂“Vespa orientalis”,与体质较弱的同类“V.velutina”不同,这种黄蜂能耐受高温。东方黄蜂生活在从中亚到地中海的炎热干燥地区,它能忍受与蜜蜂一样高的温度。

热球术不应该对它们起作用。然而,塞浦路斯蜜蜂仍然将东方黄蜂包裹在大球中。令人惊讶的是,这个策略奏效了——尽管它们耐受高温,但黄蜂仍然死亡。蜜蜂的蜇刺对黄蜂坚硬的外壳无效,它们几乎不使用蜇刺。它们究竟在做什么呢?

亚历山德罗斯·帕帕克里斯托弗鲁(Alexandros Papachristoforou)和来自塞萨洛尼基亚里士多德大学的同事们注意到,当蜜蜂围攻黄蜂时,它们首先攻击的是黄蜂的后部。这似乎是一个不太可能的地方,因为强大的蜇刺就位于那里。

但那里也是黄蜂的致命弱点——它们的呼吸器官。通过围攻它们的腹部,蜜蜂有效地将黄蜂挤死。(观看这个视频,了解这种策略的实际运作——黄蜂无助的头部从蜂球中伸出来)。

黄蜂的整个腹部相当于人类的肺,它们通过腹部的小孔(称为气门)主动泵入空气来呼吸。它们通过收缩腹部节段的肌肉将空气排出气门来呼气。当这些肌肉放松时,节段会分开,腹部扩张,空气被吸入。

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当腹部完全收缩时,气门被一个叫做背板的板块覆盖。这可以防止黄蜂损失过多的空气,但也为蜜蜂提供了一个机会。帕帕克里斯托弗鲁推测,通过堆积在黄蜂身上,蜜蜂阻止了黄蜂扩张腹部。背板阻止空气进入气门,黄蜂因此窒息。

当帕帕克里斯托弗鲁手动覆盖这些背板时,他发现黄蜂的呼吸减少了87%。为了证明这就是蜜蜂在做的事情,他在一些黄蜂(右图)的背板下插入了塑料块,使它们无法 properly 覆盖气门。与未受保护的黄蜂相比,蜜蜂杀死这些黄蜂的时间是其两倍。

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蜂球内增加的温度不足以杀死黄蜂,但研究人员认为它可能有助于加快进程。额外的热量增加了黄蜂血液中二氧化碳的浓度,使其麻醉,从而让周围的蜜蜂更容易完成任务。

尽管如此,塞浦路斯蜜蜂的主要策略还是通过窒息而不是“烘烤”来杀死黄蜂。帕帕克里斯托弗鲁将这种策略称为“窒息球术”(asphyxia-balling),这是在面对超级捕食者时适应性防御的一个绝佳例子。

参考文献:Papachristoforou, Rortais, Zafeiridou, Theophilidis, Garnery, Thrasyvoulou & Arnold. 2007. Smothered to death: Hornets asphyxiated by honeybees. Curr Biol 17: R795-796

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