为了寻找野生蜜蜂,我们不惜掘地三尺。我们需要让野生蜜蜂更好地生活,进而与人类和谐共生。蜜蜂看似微弱,实则在自然界中扮演着不可替代的角色。今天,我非常荣幸能到格致论道,和大家分享我和我的团队在中国大地上寻找蜜蜂的道路和故事。
你真的熟悉蜜蜂吗?那么谈到蜜蜂,大家可能会首先想到三个字:“嗡嗡嗡”。如果走出城市到乡间,也许大家还看到过蜂箱。在山林里边很偏僻的地方,有些蜂农甚至会用木桶、木桩子作为蜂巢。蜜蜂还有两个很重要的特点:第一个特点就是它的蜂巢。如果我们把它打开,就会看到每个蜂巢都是六边形的,所以蜜蜂又号称是天然的“自然界的建筑师”。另外一个特点,就是蜜蜂能提供甜美的蜂蜜。
除了提供蜂蜜,蜜蜂还有一个价值巨大的功能,就是我们既熟悉又陌生的传粉。简单地说,传粉就是雌性的传粉昆虫,特别是野生蜜蜂,从一朵花飞到另外一朵花上,把雄蕾上的花粉传递到雌性花的花柱上面,使得植物可以结果。大家可以在上图中看到很多果实,比如杏仁、西瓜、苹果、梨等等。如果没有了蜜蜂,特别是野生蜜蜂,那么这些美好的果实就会从我们的餐桌上消失。
全世界大约有30%的食物生产,都需要靠包括蜜蜂在内的传粉昆虫来传粉。
那世界上总共有多少种蜜蜂呢?经过全世界科学家的努力,目前发现的蜜蜂已经有两万多种了。这也就意味着:我们熟悉的中华蜜蜂和西方蜜蜂,只占这么多已知蜜蜂的万分之一。而剩下其他蜜蜂有什么特点呢?从上图可以看出,它们都是独自生活的。要通过访花、在花上吸取花蜜并起到传粉功能的同时,给它自己的后代提供足够的蜂粮和食物。
正是因为蜜蜂在自然界和农田生态系统中有着非常重要的作用,可以保障食品、粮食的安全,因此我们需要花大力气来研究和保护野生蜜蜂。但问题是:要想研究它,要去哪里寻找这些野生蜜蜂呢?是不是要像熊爬到树上去摘蜂巢,然后把蜂巢里面的蜂蜜扒出来一样?首先从科学上做起。我们对全世界两万多种蜜蜂进行了大数据分析。下图是一张变形的地图,展示的是全世界蜜蜂的分布、物种数量和每个物种的个体数量。
我们分析了大概上百万条数据,发现颜色最深、面积最大的部分是欧洲和美国。这告诉大家:欧洲和美国的专家特别多、研究的数据特别丰富,所以在这个地图上就特别突出;相反,中国以及周边的国家实际上蜜蜂种类非常丰富,然而这张图上基本找不到中国的踪迹,它甚至成了窄窄的一条线。原因也很简单:在中国,研究蜜蜂的人非常少,研究野生蜜蜂的就更少了,只能以个位数计算。
可以毫不客气地讲,中国研究野生蜜蜂分类不断发表论文的人不会超过三个。
在中国大地上,还有很多地方可供我们寻找蜜蜂、发现它们的功能,进行研究和保护。大家一般都会认为,森林里蜜蜂的种类可能会多一点,但经过大数据分析和大量野外考察,得到一个经验:森林里面其实蚊子比较多。好在蚊子不咬我,所以我有天然的优势来做这个工作。森林里其实很少见到蜜蜂,那在什么地方有蜜蜂呢?
大家可以看上面这张照片,这条路就把蜜蜂的分布一分为二了:一边是森林,一边是草地。如果一个地方没有森林,但是有草也有花,那么很有可能就有很多蜜蜂种类分布。所以我去野外时,非常喜欢去西藏、新疆和内蒙。不是为了名山大川,而是因为那些地方非常干旱,跑几百公里可能不见一个人影,但是,只要见到一片草,这片草上面有一朵花,我就会停下来,在这里待上一上午甚至一天的时间。为什么?
因为正是有花就必有蜂,所以我只需要守花待蜂就可以了。从学术层面来讲,只要没有树木、森林,在干旱的地方,有一定的植物多样性,就一定会有较高的蜜蜂丰富度。
如果我们找到了蜂,也采到了样本,那怎样才能把它带回实验室呢?这需要很多的野外考察工作。上图是我带了八年的博士研究生郭鹏飞同学。他在每年的4月初到11月底必须待在江西婺源。他需要做一些芦苇管,然后放在PVC管里做成蜂巢,吸引当地的野生蜜蜂筑巢。
所以,他每天得定期地检查哪些蜂巢已经有蜂,把它们带回实验室,寻找并记录这些蜂的各种数据。另外一项工作有点像挖掘文物。油茶蜜蜂的发现并不容易,不是只靠眼睛就能够看到的。为什么?因为看到成虫,我们还需要找幼虫。找幼虫就必须挖地,而且甚至是掘地三尺。我们研究发现,蜂妈妈实在是太伟大了:它为了保护自己的孩子,会在红壤地里挖到1.6米深。这是我们所见到过最深的蜂巢了。
挖了地道以后,围绕主管道,它还会在周围构筑一个个蜂巢,然后把虫卵产在自己做成的球状蜂粮上面。
把这些蜂带回去后,还要解决什么问题?现在已经发现了一千多种蜜蜂,而后面还有一千多种要研究。怎么办?我们需要把这些物种进行比较,研究它们属于哪个物种、它们的生活史,还要研究怎么利用它们。如何研究呢?我们要通过研究它的翅、身体、它的内部甚至脑部,把不同物种的性状全部提取出来。
同时,还需要把前足和中足取下来,进行分子测序。为什么不提取后足的DNA呢?因为后足上有非常重要的采集花粉的结构,所以我们把它留下来,是要给未来的后辈研究的。有了这些物种后,还要研究它们的生活史来获取数据。为什么呢?研究生活史,把蜂饲养在实验室,从卵期到幼虫、蛹、直至成虫,这样就可以实现人工的扩繁。
当然,蜜蜂在自然界也不是没有天敌的。上图威猛的切叶蜂是非常重要的传粉者,它有很强硬的大颚。
但即便如此,切叶蜂也有天敌。图中右侧展示是在它的卵期、幼虫期、蛹期的天敌,像蝇类、甲虫和其他的蜂类,都会取食切叶蜂的幼虫或者蛹。系统的基础研究之后,我们在思考野生蜜蜂的应用。我们和宁夏农科院张蓉教授团队进行了合作。苜蓿是非常重要的草料,它引进到中国有很多年了。它最大的生产瓶颈就是:它的结籽是需要传粉的。大家从上图可以看出,它的花结构有点像豆科植物。
这个结构只有切叶蜂用特定的行为、结构来把它打开,才能采到并传播这些花粉。张蓉教授已经在苜蓿地里引进了一些切叶蜂,同时给这些切叶蜂提供了特殊的蜂巢。有了蜂窝,一些蜂就会回来,在里面筑巢。
还有一个最重要的例子。大家可能去过一些梨园,像安徽生产砀山梨,山西也是梨的产区。梨树的授粉是在早春,一到早春,很多农民伯伯和阿姨,就会拿着特殊的装置给梨树人工授粉。这实际上有点危险,同时也不能完全保障梨的口感。
经过我们的研究,梨园和一些早春的果园里,有很多野生蜜蜂可以完成梨树的传粉。所以,野生蜜蜂离不开花,花也离不开蜜蜂。我们需要让野生蜜蜂更好地生活在它们能够筑巢、采到花蜜的地方,这样才能繁衍后代,进而与人类和谐共生。蜜蜂看似微弱,实则在自然界中扮演着不可替代的角色。我们需要组成好的团队,在中国研究、保护、并进而利用好这些蜜蜂!我的演讲到此结束,谢谢大家!