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被寄生的蜜蜂可能会用花蜜自愈

熊蜂药用花蜜含有类人环苷等化合物,有助于熊蜂对抗寄生虫进行自我治疗。

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玛丽·波平斯教会我们“一勺糖让药物更容易吞咽”。而熊蜂最喜欢的甜饮可能已经掺入了药物。当它们遭受肠道寄生虫的折磨时,似乎会给自己服用药用花蜜。植物会制造许多化学物质来防御攻击者。其中一些对人类来说很熟悉——比如辣椒素,这是辣椒植物制造的强力武器。但并非所有动物都像我们一样喜欢痛苦的食物体验,而这些防御通常有助于阻止饥饿的生物远离植物。有些对昆虫有毒或难以食用,或能防御疾病。这些化合物还可能在植物的环境中引发令人难以置信的事件。例如,被毛毛虫啃食的叶子可能会发出信号吸引黄蜂,黄蜂会像骑兵一样赶来攻击害虫。尽管这些化合物在叶子和茎中很常见,但它们也可能出现在花蜜和花粉中。如果一种花依靠昆虫授粉,这就很令人困惑——为什么要在你想让蜜蜂饮用的花蜜中下毒呢?在今年早些时候发表的一项研究中,达特茅斯大学的研究员 Leif Richardson 和他的同事们喂食了八种天然存在于花蜜中的防御性化学物质给熊蜂。所有这些熊蜂都携带一种叫做 *Crithidia bombi* 的肠道寄生虫。Richardson 发现,其中一些花蜜化合物(包括人类也喜欢的尼古丁)能够清除蜜蜂体内一半以上的寄生虫。Richardson(现任职于佛蒙特大学)说:“这些化合物对消费者也可能存在代价,”就像人类药物可能有有害的副作用一样。因此,当蜜蜂携带寄生虫时,它们会寻找这些化学物质,而在健康时避免它们,这在进化上是有道理的。Richardson 在佛蒙特州北部湿地进行了这项实验。他使用了一种叫做头顶龟(*Chelone glabra*)的植物,以及一组叫做类人环苷的防御性化学物质。在头顶龟植物中,人们认为这些化合物可以阻止多种昆虫以及鹿等大型动物的啃食。(Richardson 指出,一些其他昆虫已经适应了*只*生活在含有类人环苷的植物上;这些昆虫将这些毒素储存在体内,以抵抗它们自己的敌人。) Richardson 采集了头顶龟植物的花、叶、花蜜和花粉样本,测量了其中类人环苷的浓度。然后,他剪下了一些头顶龟的茎,小心地将少许人造花蜜滴入每朵花中。这种溶液要么是纯糖水(这会稀释花朵中现有花蜜的化合物),要么是掺入了低剂量或高剂量类人环苷的糖水。所有产生花蜜混合物的类人环苷浓度都在 Richardson 在自然花朵中发现的范围内。Richardson 将他处理过的花朵放置在一片普通的头顶龟植物丛中,观察熊蜂前来拜访。每当一只蜜蜂从一朵经过处理的花朵中饮用花蜜时,他就会捕捉这只蜜蜂,检查她的肠道中是否有 *Crithidia bombi* 寄生虫。与饮用稀释花蜜的花朵相比,感染寄生虫的蜜蜂在饮用类人环苷含量最高的花朵上的时间超过了三倍。未受寄生虫感染的蜜蜂在所有花朵上花费的时间都相同——并且在访问了类人环苷含量高的花朵后,它们不太可能在同一茎上的另一朵花上停留。换句话说,健康的蜜蜂对类人环苷要么无动于衷,要么试图避开它们。但患有寄生虫的蜜蜂似乎通过寻找富含这些化合物的花蜜来自我治疗。这对植物有什么好处? Richardson 还进行了一项授粉实验,使用蓝色和绿色染料标记了处理过的花朵的花粉,并观察蜜蜂将它们带到哪里。他发现,类人环苷含量高的花朵传播花粉的范围更广。因此,在自然界中,产生类人环苷含量更高花蜜的头顶龟植物可能会从传粉者那里获得益处。Richardson 表示,这些药物也可能因为意外而进入花蜜。当植物制造防御性化学物质时,其中一些可能会不可避免地进入花蜜和花粉中。无论哪种情况,访问这些花朵的蜜蜂似乎都能利用这些化学物质为自己牟利。花蜜的味道可能不如平常吸引人,但正如玛丽所说,它以最令人愉快的方式治疗了它们的疾病。

注意:本文已更新,以澄清 Leif Richardson 的大学隶属关系。

图片:一只熊蜂拜访头顶龟植物,由 Leif Richardson 提供。

Richardson, L., Bowers, M., & Irwin, R. (2015). Nectar chemistry mediates the behavior of parasitized bees: consequences for plant fitness Ecology DOI: 10.1890/15-0263.1

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