从咖啡到蓝莓,超过75%的主要全球性粮食作物——以及近90%的野生开花植物种类——至少部分依赖于蜜蜂、蚂蚁和蝴蝶等传粉者。由于这些昆虫对我们自己的食物系统至关重要,科学家们正在寻求新的方法来保持它们的健康和喂养。
一项新研究表明,一种方法可能涉及甜咸相间的花蜜。由佛蒙特大学本科生Carrie Finkelstein领导的一个团队在一个约篮球场大小的草地上种植了五种植物——其中一半含有人工的、钠含量升高的花蜜——并对它们进行了为期三天的观察。正如今年早些时候在《Biology Letters》上报道的那样,钠含量升高的花朵吸引的传粉者是其“味道平淡”的同类花朵的两倍。
以往关于蜜蜂的研究表明,它们竟然可以用腿来探测钠。但了解它们喜欢盐,有助于小型和家庭园丁吸引蜜蜂和蝴蝶来到他们的花园。例如,园丁可以“破解”系统,将1%的盐溶液涂抹在他们花朵分泌花蜜的部分(具体取决于每种植物的解剖结构)。但首先,研究人员必须确定这可能对传粉者和被传粉者的健康产生什么影响。
平衡之道
大多数现有研究侧重于宏量营养素,如氮和磷,但不太受重视的微量营养素钠可能会彻底改变我们对植物生物学的理解。“它一直被严重低估,”新研究的合著者、密歇根大学生态学教授Nate Sanders说。
一种理论认为,植物不希望叶子中含有钠,因为它会导致动物把叶子啃食干净。为了说明这一点,Sanders回忆起多年前他在科罗拉多州一个山地草地上进行的一个“失败的实验”:他向草地的四个象限喷洒了盐水,向另一个象限喷洒了纯净水。当他24小时后回来,期待昆虫数量激增时,他震惊地发现草地被骡鹿——显然它们也喜欢吃咸的食物——啃食得一干二净。
钠也可能将水分从花细胞中吸出。因此,植物可以将其输送到花蜜中,吸引更多的传粉者来到花朵,并保护它们的叶子不被吞食。“这是一个有趣的权衡,”Finkelstein说。“植物不喜欢钠。那么,如何在不损害它们所访问的植物完整性的前提下,平衡一种可能具有益处的东西——被像传粉者这样的生物包围呢?”

一只帝王蝶停在Carrie Finkelstein沾了盐的手指上。(图片来源:Carrie Finkelstein)
Carrie Finkelstein
口味问题
Finkelstein解释说,研究植物-传粉者相互作用中的钠含量也有助于阐明觅食行为,这可能解释为什么一些植物种类比其他植物种类长得更好。传粉者可能在自然或人为盐含量较高的地方更活跃,例如沿海地区或盐处理过的道路附近。随着气候变化改变天气系统,植物中的钠含量也可能发生变化。
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《Ecography》杂志上最近的另一项研究从生物地理学的角度研究了食草昆虫及其对钠的依赖性。挪威卑尔根大学的博士后研究员、该论文的首席作者Joshua Lynn搜遍了科学文献,寻找关于昆虫摄食植物的数据。然后,他将这些数据与地图结合起来,发现钠沉积量较大的纬度地区植物消耗量也较大。
他的研究反驳了一个老掉牙的纬度理论,该理论认为,无论如何,食草量都向热带地区增加。“这是一个持续困扰人们的僵尸想法,”Lynn说,他补充说,由于气候变化,海洋和城市甚至可能变得更咸。这对被渴望钠的食草昆虫吞食的植物来说可能是一个问题。另一方面,将钠推向花蜜的植物可能会因传粉者访问量的增加而受益。
值得付出的
甜咸花蜜研究的结果可能仅仅意味着盐对蜜蜂和蝴蝶来说味道很好。但Sanders真正感兴趣的是这对传粉者健康的影响;就像人类一样,过多的盐对昆虫来说可能是有害的。然而,2014年发表在《PNAS》上的一项研究表明,由于路面盐,略咸的饮食增加了两个蝴蝶物种的雄性肌肉质量和雌性大脑尺寸。
该论文的首席作者、明尼苏达大学生态、进化和行为学副教授Emilie Snell-Rood引用证据表明,在潮湿的泥土中觅食钠等矿物质的雄性蝴蝶飞行能力更强。她推测,摄入盐的雌性蝴蝶视力可能有所改善,从而提高了它们寻找植物产卵的能力。

Finkelstein的野外场地,配有一辆装满实验植物的手推车。(图片来源:Carrie Finkelstein)
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当然,问题仍然存在。Snell-Rood希望看到更多关于植物方面方程的研究:“哪些植物在盐方面能更好地应对人类的影响?”Lynn也希望看到更多关于盐如何通过可能提高产量来有益于植物群体规模的研究。Finkelstein则对传粉者如何探测钠以及钠在人类获取食物方面所起的作用感到着迷。
目前,很明显传粉者可以探测到花蜜中的钠——而且它们似乎真的很喜欢它。“我告诉人们想象一下做一个实验,你放一大碗无盐的薯条在旁边放一大碗有盐的薯条,然后让人们自己选择,”Sanders说。“传粉者对钠的认知和我们一样。我们为了味道而这样做,但它们也很可能是为了提高自己的适应能力。”














