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蜜蜂用二氧化碳排放和局部升温杀死黄蜂

了解蜜蜂如何利用“热球”防御机制,通过温度和二氧化碳来征服它们可怕的敌人——巨型黄蜂。

作者:Ed Yong
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气温升高和二氧化碳排放增加是人类无意中导致一些物种数量下降的原因。但有一种动物却积极地将热量和二氧化碳作为致命武器——那就是不起眼的蜜蜂。

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蜜蜂凭借它们坚硬的刺和庞大的数量,似乎已经拥有了很好的防御能力,但它们仍然无法与巨型黄蜂(右图)抗衡。这些长达两英寸的怪物,体型是普通蜜蜂的三倍长,重量更是数倍于它们,掠夺性的黄蜂群可以摧毁整个蜂巢。欧洲蜜蜂几乎无法有效地进行防御,但日本蜜蜂并非束手无策。当它们的蜂巢受到侵扰时,它们会发起一场大规模的反击。

蜂群会像狗一样扑向黄蜂,将其压制住,同时剧烈地振动翅膀肌肉。在这个“热球”的中心,疯狂的嗡嗡声将黄蜂加热到高达45摄氏度的烘烤温度。

科学家们长期以来认为,这种策略是将黄蜂活活烤死,因为包围着它的蜜蜂更能抵抗高温。但京都学园大学的 Michio Sugahara 和 Fumio Sakamoto 发现,事情并非如此简单。

他们注意到,黄蜂在“热球”中只需十来分钟就会死亡,但黄蜂在更热的47摄氏度的培养箱中可以存活更长时间。为了找出蜜蜂究竟是如何杀死它们的敌人的,这对搭档捕获并麻醉了巨型黄蜂,并将它们固定在温度计探头或气体探测器的末端。被侮辱性地束缚住后,黄蜂被带到蜂巢附近,并立即被一群蜜蜂包围。

十分钟后,所有的黄蜂都死了。其中四只在四分钟内被移出,虽然有三只存活了下来,但它们处于危急状态。正如其他人指出的那样,在嗡嗡作响的蜂群中心,温度在五分钟内上升到46摄氏度。但 Sugahara 和 Sakamoto 还发现,在紧密的蜜蜂团中的二氧化碳浓度高达3.6%,比典型蜂巢周围的水平高出约5倍,比大气中的水平高出100倍。

如此大量的二氧化碳的存在改变了黄蜂的生存状况。在正常空气中,黄蜂需要47-48摄氏度的温度才能杀死,但当二氧化碳水平上升到3.7%时,耐受性会降至45-46摄氏度。这两度的差距对于黄蜂来说是生与死的区别,因为它将黄蜂热耐受的阈值推入了“热球”的温度范围内。而蜜蜂本身是安全的。无论二氧化碳水平如何,它们都能承受50-51摄氏度的温度,但当二氧化碳水平很高时,黄蜂就无法承受高温。

这些嗡嗡作响的防御者通常在“热球”形成后的前五分钟内产生最多的热量和二氧化碳。Sugahara 和 Sakamoto 认为,也许只需要这么长时间就可以消灭黄蜂,而剩下的10分钟时间是“自由发挥,以确保受害者死亡”。

参考资料: Naturwissenschaften DOI 10.1007/s00114-009-0575-0

更多关于蜜蜂的内容: 几个小时后再回来,我将重新发布一篇我之前写的关于“热球”防御机制另一种变体的旧文章。

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图片Gary AlpertTakahashi 提供

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