科学家们首次记录蜂巢中蜜蜂的完整发育情况

作者：杨超月

一项最新开发的视频技术使法兰克福歌德大学的理工学院蜂研究所的科学家们首次可以记录蜜蜂蜂巢中蜜蜂的完整发育情况。它还导致发现某些杀虫剂(新烟碱类)改变了养蜂的行为：研究人员确定他们减少了喂食幼虫的次数。幼虫的发育时间长达10个小时。蜂巢中较长的发育时期会助长寄生虫如Varroa 螨的侵袭(《科学报告》，DOI 10.1038 / s41598-020-65425-y)。

蜜蜂的繁殖行为非常复杂：一只清洁蜂会在女王蜂在其内产卵之前清除前一只鸡的残骸的空梳子(鸡胚细胞)。蜜蜂幼虫孵化后，护士蜜蜂将其喂食六天。然后，护士蜜蜂用蜡在育雏室盖上盖子。幼虫旋转茧，经历变态，改变其身体形状，形成头部，翅膀和腿部。产卵三周后，已成年的蜜蜂从茧中孵出，离开了育雏细胞。

法兰克福歌德大学的科学家们使用一种新的视频技术，现在已经成功地首次在理工学院蜂研究所记录了蜜蜂群中蜜蜂的完整发育情况。研究人员用玻璃窗格构建了一个蜂巢，因此能够通过特殊的摄像头设置在几周内同时拍摄总共四个蜂群。他们使用深红色的光使蜜蜂不受干扰，并记录了蜜蜂在巢细胞中的所有运动。

研究人员对蜜蜂的护理行为特别感兴趣，蜜蜂向它们的食物(糖浆)中添加了少量的新烟碱类农药。新烟碱是在农业中经常使用的高效杀虫剂。在自然环境中，新烟碱类物质通过蜜蜂采集的花蜜和花粉到达蜂群。众所周知，这些物质会干扰蜜蜂的导航能力和学习行为。受到农业界批评的一项措施，欧洲联盟禁止在农作物种植中使用某些新烟碱。

利用科学家与歌德大学认知与计算中心的同事们共同开发的机器学习算法，他们能够半自动地评估和量化蜜蜂的护理行为。结果是：即使是小剂量的新烟碱类噻虫啉或噻虫啉，也导致哺乳蜂在6天幼虫发育期间喂食幼虫的频率降低，因此每天的采食期较短。以这种方式进行养育的一些蜜蜂需要最多10个小时以上的时间才能将细胞盖上蜡。

“新烟碱通过阻断神经递质乙酰胆碱的受体来影响蜜蜂的神经系统，”保罗·西弗特博士解释说，他是在上蜂研究所的贝尔德·格吕内瓦尔德教授的工作组中进行的实验。Siefert：“我们首次证明了新烟碱也改变了蜜蜂的社交行为。这可能表明其他科学家描述的新烟碱会扰乱护理行为。” 此外，寄生虫(如担心的螨螨(Varroa destructor))会从较长的发育期中获利，因为螨虫在卵被封盖之前不久将卵产在育雏细胞中：如果它们长时间保持封闭状态，幼螨就会发育并不断繁殖。