熊蜂是一种足智多谋的生物：当花粉稀缺且蜂巢附近的植物尚未开花时，工蜂们已经进化出一种迫使它们开花的方法。《科学》杂志周四发表的研究表明，昆虫会刺穿植物的叶子，这导致它们平均比原本开花的时间提前 30 天。这项技术是如何进化的，以及为什么植物会通过开花来回应熊蜂的叮咬，目前尚不清楚。但研究人员表示，在如此常见的生物身上发现一种新的行为是 remarkable 的。
美国地质调查局科林斯堡科学中心（位于科罗拉多州）的生态学家约翰·莫拉说：“这是少数真正罕见的研究之一，它观察到了一种以前没有被记录在案的自然现象。”他没有参与这项研究。这项新发现“提出了关于这种行为的普遍程度以及它为什么会发生等各种问题和潜在的解释”，他说。
该研究的合著者、苏黎世瑞士联邦理工学院（ETH Zurich）的化学生态学家康苏埃洛·德·莫赖斯说，她和她的同事在进行一项不相关的实验室实验时，观察到一种熊蜂，当时他们注意到这些昆虫正在破坏植物叶片，并想知道为什么。“最初，我们想看看它们是否在移除组织，或者以植物为食，或者将[叶片材料]带回巢穴，”她说。由于之前的研究表明压力可以诱导植物开花，德·莫赖斯和她的同事也想知道蜜蜂是否可能按需创造花朵。
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为了找出答案，研究小组将缺乏花粉的熊蜂与网笼中的番茄和芥菜植物放在一起。蜜蜂很快用它们的大颚和喙在每种植物的叶子上切开几个洞。作为一项测试，研究人员尝试用镊子和剃刀在其他植物上复制熊蜂的损伤。两组叶片受损的植物都开花更快，但被蜜蜂刺穿的植物比科学家切割的植物早几周开花，这表明昆虫唾液中的化学物质也可能参与其中。
一只熊蜂（Bombus terrestris）工蜂正在破坏植物叶片。图片来源：汉尼尔·普利多、德·莫赖斯和梅舍尔实验室
接下来，研究人员走出实验室，看看即使远处有开花的植物，熊蜂是否会继续破坏蜂巢附近未开花的植物。他们确实这样做了。“如果它们必须到更远的地方觅食才能找到花朵，那么如果在蜂巢附近进行这种破坏行为有助于更早地将当地资源上线，这仍然是有意义的，”该研究的合著者、同样来自苏黎世联邦理工学院的化学生态学家马克·梅舍尔说。
研究结果表明，蜜蜂的行为是一种最大化花粉觅食效率的适应，但它们并没有明确证实这一假设，梅舍尔说。加州大学戴维斯分校的昆虫学家尼尔·威廉姆斯没有参与这项研究，他说这种可能性令人信服，值得进一步研究。“为了将某种事物真正定义和清楚地理解为适应性的，我们希望能够说这种行为的进化是因为它为蜂群贡献了一些相对的适应性益处，”他说。在蜜蜂和其他真社会性生物中，一只蜂后产卵，工蜂是无菌的，因此自然选择作用于整个蜂巢。破坏植物叶片的工蜂甚至活不到看到早期开花的好处——但由于它们的行为使更多的花粉可供整个蜂巢使用，这可能是进化压力的结果。
未来，科学家们可以研究这种行为是如何进化的，以及它在其他野生熊蜂物种中有多么普遍，以及植物在被蜜蜂叮咬后在分子水平上发生了什么。理解这些问题可能有助于更好地预测熊蜂未来的生存能力，因为气候变化威胁到通过改变开花和昆虫冬眠和迁徙的时间来颠覆传粉媒介-植物关系之间微妙的同步性。“随着气候变化，从根本上说，环境变得更不可预测，”梅舍尔说。“但我们发现的可能倾向于减轻气候变化造成的破坏。”