饑餓熊蜂的催花絕技
——啃咬植物葉片促其提前開花

中國農業科學院蜜蜂研究所，北京 100093

近日，蘇黎世聯邦理工學院和法國農科院等單位合作在《科學（Science）》上發表論文，表明在花粉資源匱乏情況下，熊蜂會破壞未開花植物的葉片使其提前開花，而在花粉充足條件下這種行為大大減少。這種行為在商業化熊蜂和野生熊蜂中均存在，可能是熊蜂促使植物開花的一種適應性策略，熊蜂和植物的這種互作可能具有重要的生態學意義。

開花植物和傳粉者通過長期協同進化，形成了相互匹配的發育周期。由于全球氣候持續變暖，這種相互匹配的物候關系受到干擾。早春時節，越冬后的熊蜂蜂王開始重建蜂群，此時迫切需要花粉，而花粉資源缺乏將對熊蜂發育造成嚴重威脅。

研究發現，熊蜂工蜂有啃咬植物葉片的行為，但它卻不以為葉片為食物，也不帶其回蜂巢。因此研究者針對熊蜂損傷植物葉片是否會影響植物開花這個問題設置了如下實驗：以未開花番茄和黑芥為材料，分別設計地熊蜂損傷、類似機械損傷和無損傷3組處理；在實驗室環境下分別給予熊蜂充足花粉或完全不給花粉，數天后進行處理的替換。結果表明，在番茄中，熊蜂損傷組的開花時間比無損傷組提前了30天，比機械損傷組提前了25天；在黑芥中，熊蜂損傷組的開花時間分別提前了16天和8天；無論給予花粉的順序如何，在花粉缺乏條件下，熊蜂損傷植物葉片行為的發生率都顯著升高。這表明熊蜂損傷葉片的行為受到可利用花粉資源的影響，并可以促使植物提前開花。

當花粉資源匱乏時，熊蜂會用喙和下顎在植物葉片上咬洞

當熊蜂可以選擇到更遠的地方覓食時，是否仍會損傷附近的未開花植物呢？為探明這個問題，在2018～2019年，研究者在半野生環境中設置未開花植物實驗，在其附近添加或移除可利用花卉，觀察未開花植物在兩種條件下被熊蜂損傷的情況。結果發現，當附近無花卉資源時，熊蜂損傷植物葉片的程度很高；當附近給予其可利用花卉資源時，熊蜂對未開花植物的傷害則大幅減少，而移除可利用花卉后，熊蜂對未開花植物的損害程度又顯著提高，這證明花粉資源充足時會減少熊蜂對植物葉片的損傷行為。除實驗中所用商業化的熊蜂外，還觀察到2種野生熊蜂同樣損傷了實驗區域的未開花植物，因此損傷植物葉片的行為是熊蜂覓食行為中一個顯著的現象。

花粉缺乏對蜂群發育影響很大，熊蜂在食物資源缺少時破壞植物葉片可能是加速植物開花的一種適應性策略。從植物角度來看，傳粉者行為對其進化至關重要，當熊蜂損傷葉片或者在葉片上留下某種化學信號物質時，植物可能會積極響應熊蜂的“號召”而加速開花，以減輕物候不同步所帶來的影響。因此，熊蜂損傷植物葉片以促使植物開花的行為可能緩解了氣候變化所導致的生態不平衡問題，具有重要的生態學意義。