(https://www.pnas.org/doi/10.1073/pnas.2527391123)
熊蜂(Bombus terrestris)是一種原始的真社會性物種,它透過蜂后和工蜂分工覓食來維持蜂群的生存。過去的研究著重於不同階層之間的荷爾蒙、代謝和行為差異,但很少探討蜂后在工蜂出現後為何放棄覓食。這篇論文將覓食效率與蜜蜂舌頭的微觀結構連結起來,為熊蜂覓食行為的轉變提供了物理證據。
了解社會性昆蟲不同等級如何分配勞動一直是行為生態學的核心,尤其是在等級特異性的形態和行為差異如何轉化為覓食效率的差異方面。熊蜂是一個重要的模式生物,因為它橫跨了從原始社會性到高度真社會性的生活史過渡階段,同時又便於進行野外和實驗室研究。在熊蜂物種中,成年蜂后總是比工蜂體型更大,但幾乎沒有外部形態差異。然而,蜂后僅在築巢初期進行高強度覓食,一旦工蜂接管巢穴,蜂后便停止覓食,而工蜂則在整個季節持續採集花蜜。現有證據表明,這種等級差異歸因於內分泌調節、能量代謝和任務分工,但目前尚無研究探討舌頭微觀結構是否會影響覓食效率。這項研究將死後掃描電子顯微鏡(SEM)與活體高速攝影技術結合,建立了蜜蜂舌頭的形態-功能關係,為蜂后與工蜂的差異提供了形態學和物理學證據。研究表明,儘管在異速生長條件下,毛間距的增長速度慢於舌長,但它們的正比例關係仍然導致體型較大的蜂后舌頭過度多孔,限制了花蜜的保留,使得蜂后的採蜜效率低於工蜂。
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