每年的3月3日是世界野生動(dòng)植物日，知道這個(gè)日子的人可能并不多！進(jìn)入3月，江南草長(zhǎng)，雜花生樹，群鶯亂飛，田野和郊外百花爭(zhēng)艷，引來蜂蝶翩翩，采花釀蜜。因此，話題的主角非蜜蜂莫屬。

蜜蜂真的減少了

中國(guó)科學(xué)院動(dòng)物所研究發(fā)現(xiàn)，最近10年以來，中國(guó)的蜜蜂已經(jīng)減少了10％左右。這并非中國(guó)獨(dú)有的現(xiàn)象，很可能是全球的一種現(xiàn)象。美國(guó)科學(xué)院的研究和對(duì)養(yǎng)蜂人的調(diào)查表明，在最近10年時(shí)間，每年冬天美國(guó)都會(huì)損失數(shù)量極大的蜜蜂，初步估計(jì)是，美國(guó)的野生蜂群每年數(shù)量減少約為30％左右。對(duì)此，研究人員創(chuàng)造了一個(gè)術(shù)語來表示蜜蜂的消失和減少，即蜜蜂蜂群衰竭失調(diào)（CCD）。

為什么會(huì)出現(xiàn)這種情況？研究發(fā)現(xiàn)，氣候變化、棲息地喪失、病原體侵害、農(nóng)藥污染等諸多因素都有可能導(dǎo)致蜜蜂的減少。

首先，氣候變暖導(dǎo)致物候發(fā)生了變化，這種變化會(huì)破壞蜜蜂和植物之間生死相依緊密相聯(lián)的生態(tài)關(guān)系。其次，環(huán)境污染，包括空氣污染、水體污染，以及人類大量使用農(nóng)藥化肥等會(huì)造成蜜蜂的大量死亡。其三，人類自身對(duì)土地資源急劇擴(kuò)張占用，如工業(yè)用地、商業(yè)用地，甚至農(nóng)業(yè)用地等，占據(jù)了大量原有的蜜蜂棲息地，使得蜜蜂居無所依。此外，外來物種，如外來蜜蜂的引進(jìn)，以及外來植物的引進(jìn)，都可以導(dǎo)致當(dāng)?shù)赝练涞氖澄餃p少，最終導(dǎo)致土蜂的消失。當(dāng)然，一些致病微生物的侵襲也是蜜蜂逐年減少的原因之一。

在上述蜜蜂減少原因中，研究得比較細(xì)致的是農(nóng)藥（殺蟲劑）的使用、外來物種入侵和病原體對(duì)蜜蜂的侵襲。以農(nóng)藥使用為例，研究人員發(fā)現(xiàn)，人類使用的農(nóng)藥正在成為蜜蜂致命的殺手，這些殺手被包裝成“糖衣炮彈”，讓蜜蜂在溫柔甜蜜中喪生。由于意識(shí)到殺蟲劑可能殺死蜜蜂，自2013年以來，3種新煙堿類殺蟲劑--噻蟲胺、吡蟲啉和噻蟲嗪在歐盟受到限制使用。但是，也有研究表明，包括這三種殺蟲劑在內(nèi)的農(nóng)藥不可能導(dǎo)致蜜蜂死亡，因?yàn)槿绻鄯溆羞x擇，它們能躲避花蜜中的新煙堿類殺蟲劑。

為了弄清這一點(diǎn)，英國(guó)紐卡斯?fàn)柎髮W(xué)的賴特研究團(tuán)隊(duì)進(jìn)行了研究，證明蜜蜂和一種大黃蜂會(huì)偏好含有新煙堿的糖溶液，這可能正是讓它們中毒死亡的原因。賴特團(tuán)隊(duì)為蜜蜂和一種大黃蜂提供了糖溶液，其中，一些溶液含有的新煙堿濃度水平與在經(jīng)處理的作物的花蜜中發(fā)現(xiàn)的濃度相似。結(jié)果表明，大黃蜂和蜜蜂都偏好一些被殺蟲劑污染過的溶液，這取決于特定的化合物及其濃度。同時(shí)，蜜蜂偏好吡蟲啉和噻蟲嗪，對(duì)噻蟲胺沒有偏愛。這個(gè)研究提示，當(dāng)新煙堿類殺蟲劑污染花蜜并且花蜜所含的糖分又達(dá)一定濃度時(shí)，蜜蜂就無法識(shí)別這樣的花蜜是否有害，而是把它們當(dāng)作美味佳肴來享受，還會(huì)導(dǎo)致蜜蜂攝入比此前發(fā)現(xiàn)的更高劑量的新煙堿類殺蟲劑，結(jié)果造成嚴(yán)重中毒而死亡。

農(nóng)藥如何致死蜜蜂？

農(nóng)藥致死蜜蜂有多種方式，一是直接殺死蜜蜂；二是導(dǎo)致蜜蜂神經(jīng)混亂而死亡；三是改變蜜蜂的多種行為方式，讓其覓食困難和難以躲避天敵而死亡。

氟蟲腈是一種高效、低毒、低殘留農(nóng)藥，正確使用對(duì)哺乳動(dòng)物沒有不良影響。氟蟲腈對(duì)害蟲以胃毒作用為主，兼有觸殺和一定的內(nèi)吸作用，作用機(jī)理在于阻礙昆蟲γ-氨基丁酸控制的氯化物代謝，對(duì)蚜蟲、葉蟬、飛虱、鱗翅目幼蟲、蠅類和鞘翅目等重要害蟲有很高的殺蟲活性，但是對(duì)作物無藥害，可用于防治玉米根葉甲、金針蟲、地老虎、小菜蛾、菜粉蝶、稻薊馬等，而且持續(xù)效果時(shí)間長(zhǎng)。但是，氟蟲腈對(duì)蜜蜂有劇毒。中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護(hù)研究所研究員鄭永權(quán)等人發(fā)現(xiàn)，蜜蜂僅僅微量接觸，就會(huì)導(dǎo)致蜜蜂整箱整箱地死亡。

蘇格蘭鄧迪大學(xué)的康諾林團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)，一些殺蟲劑在達(dá)到環(huán)境相關(guān)濃度時(shí)會(huì)造成蜜蜂大腦神經(jīng)功能失常。例如，新煙堿和有機(jī)磷酸酯是已被發(fā)現(xiàn)影響昆蟲中樞神經(jīng)系統(tǒng)中神經(jīng)信號(hào)傳遞的兩類殺蟲劑。在實(shí)地研究時(shí)，康諾林等人獲得了來自蜜蜂大腦中神經(jīng)元的全部細(xì)胞記錄，發(fā)現(xiàn)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中兩種廣泛使用的殺蟲劑“吡蟲啉”和“噻蟲胺”通過激發(fā)新煙堿受體來損害神經(jīng)元的可激發(fā)性。當(dāng)這種情況發(fā)生后，蜜蜂的行為變得古怪起來，甚至?xí)菜涝谡系K物上，原因在于，它們的大腦神經(jīng)指揮中樞和神經(jīng)信號(hào)發(fā)生了錯(cuò)亂。

中國(guó)科學(xué)院西雙版納熱帶植物園的譚墾研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)，吡蟲啉能讓蜜蜂的定向能力受損，從而讓它們的采集頻率和成功返回蜂巢的比例減少，也減少了對(duì)群體的食物供給。同時(shí)，吡蟲啉還能改變蜜蜂對(duì)糖濃度的反應(yīng)閾值，減少其對(duì)高質(zhì)量食源的舞蹈強(qiáng)度，從而讓蜂群的采蜜量減少。

此外，蜜蜂采蜜時(shí)除了考慮食物質(zhì)量外，還要評(píng)估捕食風(fēng)險(xiǎn)，它們一般要避開有危險(xiǎn)的食源處覓食，如避開有蜘蛛和螳螂的花朵，而且東方蜜蜂能有意識(shí)地減少到天敵胡蜂存在的人工食源地覓食。但是，吡蟲啉擾亂蜜蜂的大腦神經(jīng)后，則會(huì)減少對(duì)天敵的警惕，前往這些危險(xiǎn)地采蜜，結(jié)果導(dǎo)致被天敵捕殺。

僅僅是人類不加區(qū)分和大量地使用農(nóng)藥，就有可能通過上述方方面面途徑導(dǎo)致蜜蜂死亡。當(dāng)蜜蜂死亡和減少不斷擴(kuò)大，就不僅是人類的重大損失，也是生態(tài)的重大災(zāi)難。這些后果可以從蜜蜂對(duì)人類和生態(tài)的貢獻(xiàn)體現(xiàn)出來。

蜜蜂多樣性創(chuàng)造美味果實(shí)

蜜蜂和鳥類、蝙蝠、蒼蠅、蝴蝶等屬于傳粉動(dòng)物，它們對(duì)作物的授粉不只對(duì)人類有益，對(duì)整個(gè)生態(tài)都有不可低估的影響，通過它們傳粉結(jié)出的果實(shí)不只養(yǎng)活人類，還能養(yǎng)活其他生物，直接和間接推進(jìn)自然的演化，甚至改變自然演化的方向。美國(guó)農(nóng)業(yè)部的數(shù)據(jù)顯示，傳粉生物參與生產(chǎn)了養(yǎng)活全球1/3人口的糧食；傳粉生物85％以上的授粉是蜜蜂來完成的。因此，蜜蜂的對(duì)糧食和果實(shí)的生產(chǎn)貢獻(xiàn)最大。

目前，人類命名的蜜蜂約有1370種，還有近一半的蜜蜂沒有被命名。粗略估計(jì)，全球有2500多種蜜蜂物種給植物授粉。通過蜜蜂的授粉作用，農(nóng)作物的產(chǎn)量能夠大幅提高，品種質(zhì)量也會(huì)得到明顯改善。多年的研究數(shù)據(jù)顯示，蜜蜂的授粉作用能夠使得油菜增產(chǎn)15％～20％，果樹增產(chǎn)20％～30％，而且能夠提高果實(shí)的質(zhì)量。

如同生物和生態(tài)多樣性是世界存在和可持續(xù)發(fā)展的根本保證一樣，蜜蜂的多樣性也是保證果實(shí)增產(chǎn)和品質(zhì)良好的基本條件之一。美國(guó)研究人員剛剛發(fā)布的一項(xiàng)研究表明，人們種植作物的多樣性和蜜蜂的多樣性可以相互保證作物產(chǎn)品高質(zhì)量和高產(chǎn)量。研究人員觀察了美國(guó)加利福尼亞州中部的15個(gè)農(nóng)場(chǎng)，一些農(nóng)場(chǎng)僅種植草莓，一些農(nóng)場(chǎng)混合種植了草莓、花椰菜、樹莓和甘藍(lán)?；旌显苑N作物的農(nóng)場(chǎng)能吸引更多種類的蜜蜂為作物傳花授粉，這些蜜蜂中包括歐洲蜜蜂和本土野生蜜蜂。而僅僅種植著草莓的田地里只有歐洲蜜蜂在授粉。當(dāng)觀察地點(diǎn)位于自然植物園附近時(shí)，蜜蜂物種多樣性進(jìn)一步增加。果實(shí)采摘后的品嘗表明，來自多樣化種植農(nóng)場(chǎng)的草莓更飽滿、結(jié)實(shí)、味道更好，而且果實(shí)更對(duì)稱，這些特性讓農(nóng)民更容易銷售這些水果。來自單一作物種植農(nóng)場(chǎng)的草莓相對(duì)于多樣化種植農(nóng)場(chǎng)的草莓在味道、果實(shí)飽滿和形狀方面都遜色一些。

研究人員推論，不止是草莓，其他農(nóng)作物的果實(shí)和產(chǎn)量也會(huì)受益于多樣化的種植，因?yàn)槟芪鄻踊拿鄯涫诜?。在美?guó)，經(jīng)過馴養(yǎng)的歐洲蜜蜂可以在各種各樣的情況下對(duì)作物授粉，但本土野生蜜蜂需要本土的棲息地。因此，為了讓作物的果實(shí)更好，應(yīng)當(dāng)采取在莊稼中間種植灌木籬墻的方法來吸引蜜蜂，并且需要多樣化地種植作物，使得與自然環(huán)境隔離的農(nóng)場(chǎng)能夠以作物的多樣性來吸引更多品種的蜜蜂傳花授粉。

蜜蜂如何讓水果顏值高味道好？

過去的研究只是籠統(tǒng)地稱，經(jīng)過蜜蜂傳粉可以讓作物果實(shí)的色香味俱全，但是，蜜蜂是如何做到這一點(diǎn)的，卻不甚了了?，F(xiàn)在，德國(guó)歌廷根大學(xué)農(nóng)業(yè)生態(tài)學(xué)家特賈·斯昂克的團(tuán)隊(duì)初步解開了這個(gè)謎。斯昂克首先在印度尼西亞發(fā)現(xiàn)，在生活著更多蜜蜂的地方，咖啡不僅產(chǎn)量更高，咖啡豆形狀不均勻等畸形現(xiàn)象也明顯減少。他們認(rèn)為，這是蜜蜂的授粉起了作用，于是決定通過蜜蜂對(duì)草莓授粉來進(jìn)一步證實(shí)這個(gè)推論。

草莓這種果實(shí)既可以經(jīng)昆蟲或風(fēng)媒傳粉，也可以自花授粉。從結(jié)構(gòu)來看，每顆草莓都是許多小型果實(shí)組成的多果實(shí)集合體，因此無論是自花授粉還是蜜蜂授粉，都應(yīng)當(dāng)把花粉傳授到每個(gè)花朵內(nèi)的約200個(gè)子房中，這樣的果實(shí)才會(huì)飽滿和味好。如果依靠自花授粉，未必能使這200個(gè)子房都獲得授粉，但是，如果靠蜜蜂授粉，就有可能讓這200個(gè)子房都能授粉，因而結(jié)出的果實(shí)會(huì)更好。

從這個(gè)假設(shè)出發(fā)，斯昂克選擇了9種主要的草莓品種種植在一個(gè)實(shí)驗(yàn)農(nóng)場(chǎng)內(nèi)，同時(shí)在農(nóng)場(chǎng)內(nèi)放養(yǎng)了許多野生蜜蜂和家養(yǎng)蜜蜂，這顯然引進(jìn)了蜜蜂多樣性要素。結(jié)果表明，與風(fēng)媒授粉的草莓相比，蜜蜂授粉的草莓不僅更加鮮艷、明亮，而且出現(xiàn)畸形的情況更少，果實(shí)更結(jié)實(shí)。對(duì)于草莓來說，果實(shí)的結(jié)實(shí)似乎更為重要。與風(fēng)媒傳粉的草莓相比，蜜蜂傳粉的草莓保質(zhì)期長(zhǎng)達(dá)近12小時(shí)。這點(diǎn)時(shí)間也許不值得稱道，但是，一般草莓僅僅經(jīng)過4天存儲(chǔ)后，超過90％就破相而難以出售。但是，如果有額外的12小時(shí)的保質(zhì)期，農(nóng)民的損失就會(huì)減少約11％。

蜜蜂授粉的草莓為何有這么好的品質(zhì)？斯昂克的研究結(jié)果給予了解釋。蜜蜂授粉提高水果質(zhì)量可能是因?yàn)樗环矫孀屗械男」麑?shí)都獲得了授粉，從而讓果實(shí)更結(jié)實(shí)一些；另一方面會(huì)刺激兩種主要的植物激素--生長(zhǎng)素和赤霉酸產(chǎn)生。生長(zhǎng)素可以促進(jìn)細(xì)胞的分裂和生長(zhǎng)，從而增加草莓的重量和緊實(shí)度；赤霉酸則可以延遲草莓的軟化，以幫助水果對(duì)抗擦傷和霉菌。還有一個(gè)優(yōu)勢(shì)是蜜蜂傳粉的草莓更鮮艷。研究人員坦承尚不清楚蜜蜂授粉是如何影響水果顏色的，但是，草莓的顏值更高會(huì)吸引更多的蜜蜂和其他蟲媒前來采蜜和傳粉，這對(duì)于作物的產(chǎn)量和品質(zhì)又起到正面推動(dòng)作用。

蜜蜂的傳粉如何優(yōu)于其他傳粉動(dòng)物？

蜜蜂對(duì)草莓的傳粉只是在某種程度上揭示其傳粉的優(yōu)勢(shì)，結(jié)合其他作物和比較其他傳粉動(dòng)物，就更能了解蜜蜂的傳粉優(yōu)勢(shì)是建立在與其他生物相互適應(yīng)和共生的演化進(jìn)程中。瑞士蘇黎世大學(xué)的進(jìn)化生物學(xué)家丹尼爾·格維西團(tuán)隊(duì)最近發(fā)表在《自然通訊》上的一篇文章表明，傳粉昆蟲可以在短期內(nèi)加速油菜的近親野芥菜的進(jìn)化，而且進(jìn)化的方向和速度取決于傳粉昆蟲的種類。與食蚜蠅相比，由熊蜂（蜜蜂的一種）傳粉的野芥菜植株長(zhǎng)得更大，開的花芳香氣味更濃郁，而且野芥菜的這種進(jìn)化速度只需要短短9代。

研究人員以3種傳粉方式對(duì)野芥菜的傳粉結(jié)果和繁殖進(jìn)行對(duì)比研究，第1種由熊蜂對(duì)野芥菜傳粉；第2種由食蚜蠅對(duì)野芥菜傳粉；第3種為對(duì)照組，由人工對(duì)野芥菜傳粉。在3組實(shí)驗(yàn)各進(jìn)行9代后，再測(cè)量野芥菜的一些表型性狀，如植株的大小，花瓣反射紫外光（蜜蜂由此可看到花）的面積和每朵花釋放芳香氣味的量等?？偟慕Y(jié)果顯示，熊蜂傳粉的野芥菜植株個(gè)體更大，能反射較多紫外光的花更多，花朵釋放的芳香味更濃郁；由食蚜蠅傳粉的野芥菜植株個(gè)體較小，花朵釋放的芳香氣味較淡，自花授粉的情況更多。原因在于，食蚜蠅傳粉的效率低，促使該實(shí)驗(yàn)組的野芥菜自花授粉增加，以適應(yīng)食蚜蠅傳粉的不足。這一點(diǎn)特別影響到野芥菜進(jìn)化的方向和質(zhì)量，因?yàn)檩^少有雜交的野芥菜無法或很少體現(xiàn)出雜交優(yōu)勢(shì)。

這些結(jié)果表明，野芥菜向不同方向進(jìn)化的機(jī)制是由傳粉昆蟲對(duì)植物的喜好決定的。在試驗(yàn)的后期，熊蜂更偏好采蜜由熊蜂傳粉的實(shí)驗(yàn)組野芥菜菜花，而較少采蜜由食蚜蠅傳粉的野芥菜菜花。這個(gè)研究提示，野芥菜已經(jīng)演化出適應(yīng)熊蜂的偏好。同時(shí)，傳粉動(dòng)物只對(duì)野芥菜進(jìn)行9代傳花授粉就促使其性狀產(chǎn)生較大變化，說明在自然條件下，傳粉生物無論是在數(shù)量上和多元化上（包括多種傳粉動(dòng)物和同一傳粉動(dòng)物，如蜜蜂的多元化）都會(huì)促使作物和植物快速演化，其中蜜蜂的授粉更是促使作物快速演化的一個(gè)重要因素。

蜜蜂的身體結(jié)構(gòu)造就美妙果實(shí)

過去的研究表明，蜜蜂的行為特點(diǎn)有些類似人類，如蜜蜂的集體行為、信息傳遞和民主決策等，這些行為既決定了它們能采集到很多花粉來釀蜜，與此同時(shí)，也能為更多的作物傳粉，提高作物的產(chǎn)量和品質(zhì)。然而，自然的演化造就了蜜蜂身體結(jié)構(gòu)的變化，使其在適應(yīng)環(huán)境的同時(shí)，也利用自身的身體結(jié)構(gòu)讓其傳花授粉的效率更高，結(jié)果更好，這其中就有一個(gè)人們新近認(rèn)識(shí)的蜜蜂身上無數(shù)絨毛的作用。

蜜蜂是勤勞的工作者，主要是工蜂外出采蜜。人們常?？吹?，采集花粉后的蜜蜂兩只后足上攜帶著厚厚的花粉粒，有時(shí)候它們身體和腦袋上也沾滿了花粉，這些花粉其實(shí)就是掛在蜜蜂身上約300萬根絨毛上，這些密密麻麻的絨毛保證了蜜蜂能把花粉采集到手，而且能運(yùn)送回家。研究發(fā)現(xiàn)，一只工蜂一次外出覓食可以采集相當(dāng)于自身體重30％的花粉，它們身上的絨毛就相當(dāng)于一只只微小的勤勞的手。

在不停的采集過程中，蜜蜂還得移除采集到的花粉，其作用有二，一是移除的花粉可以落在其他花朵，從而完成授粉，因此蜜蜂是作物的“媒人”。準(zhǔn)確地說，是作物交配的推手和主宰者，從而讓作物“懷孕結(jié)子”；其二是，移除舊有的花粉，才會(huì)騰出手來采集新的花粉，并且移除的花粉是一次收集的過程，即把花粉收集到自己后腿上的花粉籃中。

蜜蜂是如何完成這些行為的呢？美國(guó)喬治亞理工學(xué)院的吉列爾莫·阿曼達(dá)研究團(tuán)隊(duì)用高速攝像機(jī)觀察蜜蜂的采集花粉的行為，發(fā)現(xiàn)蜜蜂是用足和口器（嘴）擦拭身體來收集和移除花粉，可以統(tǒng)稱為梳理行為。其中最關(guān)鍵的是其絨毛在不同身體部位分布的密度，讓絨毛產(chǎn)生了梳子般的功能，有效地完成收集和移除花粉的任務(wù)。

蜜蜂身體、復(fù)眼與前足上的毛間距是不同的，其身體和復(fù)眼上的毛與毛之間的距離與蒲公英花粉顆粒的大小相當(dāng)，這個(gè)毛間距使得花粉顆粒容易黏附在絨毛上。但蜜蜂前足跗節(jié)上的絨毛密度很小，毛與毛之間的距離比復(fù)眼和身體上的小5倍，這些極為致密的絨毛實(shí)際上就形成了花粉刷，能夠像梳子一樣把身體和復(fù)眼上的花粉顆粒梳下并有效收集起來，轉(zhuǎn)移到后足的花粉籃中。

采用高速攝像機(jī)定性定量的觀察發(fā)現(xiàn)，蜜蜂在3分鐘內(nèi)能從身上梳下并收集1.5萬顆花粉顆粒。這種高效的采集花粉顆粒的行為依賴的是前足上濃密的絨毛花粉刷。在高速攝像機(jī)下，研究人員還發(fā)現(xiàn)，蜜蜂的梳理行為更像設(shè)計(jì)好程序的機(jī)器人，蜜蜂不管身體上有沒有花粉，總是有規(guī)律地梳理身體，對(duì)復(fù)眼要梳理幾十下，每只足梳理6下，而且第一次梳理收集的花粉最多。

為了證實(shí)在高速攝像機(jī)下觀察到的現(xiàn)象，研究人員還設(shè)計(jì)了仿真蜜蜂足來模擬蜜蜂前足梳理復(fù)眼上的花粉的過程，證實(shí)這種梳理能夠有效收集花粉。但是給仿真蜜蜂足涂上蠟時(shí)，光滑無毛的仿真足收集的花粉比不涂蠟的仿真足少4倍。這說明，蜜蜂的絨毛花粉刷是其適應(yīng)自然而進(jìn)化的有力生存工具。

另一方面，花粉顆粒表面上的黏稠液體形成的花粉鞘也會(huì)幫助蜜蜂有效收集花粉顆粒，因?yàn)榛ǚ矍誓軌蛟黾踊ǚ鄣酿じ叫浴Ｔ谠囼?yàn)中研究人員把花粉鞘去除掉時(shí)，發(fā)現(xiàn)蜜蜂收集花粉的能力下降了50％。

這些結(jié)果表明，蜜蜂采集花粉是與植物相互適應(yīng)的過程，而且蜜蜂在不同的花朵上梳理花粉的行為也無意地完成了對(duì)作物的“蜜蜂受精”，促成了作物的聯(lián)姻和受孕，隨之而來的是果實(shí)的成熟，為人類和其他生物提供食物，也促進(jìn)自然的演化和維持生態(tài)平衡。

顯然，減少農(nóng)藥使用、阻止全球變暖、保護(hù)環(huán)境和減少人類用地的擴(kuò)張等，是保護(hù)蜜蜂，也是保人類和生態(tài)的有效辦法。

王曉冰