大家好,我是葛瑨,来自中国科学院动物研究所。我日常的工作就是采集熊蜂、饲养熊蜂、还有观察熊蜂。熊蜂是长得像熊的蜂,它和蜜蜂很不同,个体要比蜜蜂大一点,四肢要更粗壮一些,身上有很多毛。自从2018年博士毕业之后,我就一直开始研究熊蜂的行为,到现在为止已经将近4年了。之前我研究的是蝇类害虫的行为,为什么我会转而研究熊蜂呢?一个很重要的原因是,它长得实在太好看了!颜值非常高,毛绒绒的,像一个玩具一样。
可想而知,我之前整天对着小苍蝇发呆,现在可以看到这种熊蜂,光看它我就觉得很治愈。
另外一个原因是,熊蜂有着非常特殊的生活习性。熊蜂和蜜蜂一样是群居的,也有蜂王和工蜂的差别。这张照片右边大个的就是蜂王,它大概相当于我大拇指的第一个指节这么大,要比旁边那个工蜂大2-3倍。蜜蜂的蜂王是出了名的好吃懒做:除了吃,还有睡,再就是下蛋产卵。但是熊蜂的蜂王可不一样,它要承担起建筑整个蜂群的重任。除了产卵,它还会外出劳动,是位多面手。
熊蜂除了长得萌萌哒之外,它还有一个非常重要的应用,那就是给温室大棚的瓜果蔬菜来授粉。这是一株番茄,它的花柄上有很多毛。另外,这个花长得并不很好看,可以说有点丑陋。所以,大部分的传粉昆虫是非常嫌弃番茄的,更何况番茄的植株还会释放很刺鼻的气味。但是熊蜂对这一切都不在乎,它在短短几十秒的时间,就可以把一株番茄上的花粉收集起来,效率非常高。
但当我决定开始研究熊蜂的时候,却遇到一个难题:上哪里去找熊蜂?于是,我查阅了很多文献,翻了很多资料。我发现,熊蜂的蜂王从冬眠中醒来后,就会跑到花朵上采食花蜜。以北京来说,山桃花是熊蜂蜂王的最爱。于是,我就满北京城地找山桃花,但都无功而返。所以,我把眼光放到了更远的郊区,最终在北京靠近河北的雾灵山的山谷中,发现了熊蜂的蜂王。
历经了千辛万苦,总算采了很多蜂王。
还没等我兴奋一段时间,马上又迎来了一个打击。尽管蜂王在实验室的环境中可以产卵,卵也能发育成工蜂。但是我们发现,工蜂总是会莫名其妙地死亡。大家看到这张照片中翅膀上翘的就是死亡的工蜂,我们解剖了这些工蜂,发现消化道有溃烂的现象,说白了就是它们拉肚子了。我忽然想起来,工蜂在野外吃的是新鲜的花蜜;但是在室内,它只能取食我们提供的糖水。我们把糖水放在这个倒扣的管子中,时间一长,糖水就容易变质、长出微生物。
所以,我就往糖水中加了一种食品添加剂叫做山梨酸钾,这样,工蜂就不会再拉肚子,可以非常快乐地活动了。
正当我想要松一口气的时候,另外一个打击又来了。我发现有些工蜂不能正常地脱茧而出,将剖开的茧放到显微镜下观察,下面的景象令人很震惊——每只熊蜂蜂蛹上总是聚集了很多黑色的小虫!这种小虫是什么?它叫小蜂,是一种寄生虫。它们把卵产在了熊蜂的蜂蛹里面,让熊蜂不能正常羽化。
这个罪魁祸首我找着了,下面就要把它捉拿归案。但是小蜂很小,还不如一只蚊子的1/3大。所以说我们就想到用黑光灯来诱杀:利用黑光灯释放的紫外线把小蜂诱集过来,在黑光灯下面放一个水盆。第二天上午,就发现数以百计的小蜂尸体躺在了水面上。寄生的问题总算解决了。
另外,在饲养熊蜂的过程中,我们也发现了一些很有趣的现象。其中我最感兴趣的就是工蜂之间的打架。
熊蜂的蜂王是非常辛苦的,它要从事很多劳动,这就意味着它要更劳累。实际上,它的寿命要比蜜蜂的蜂王要短很多。当熊蜂蜂王很强壮的时候,整个蜂群的工蜂是很听话的。但是当蜂王衰老的时候,一些不安分的工蜂就开始抱团打架了,而且打得很厉害。为了研究工蜂的打斗,就必须把工蜂从蜂群中挑出来。这是一个非常艰难的任务,因为工蜂是会蜇人的,而且它的蜇针相当厉害。我一开始不知道,以为戴上一个橡胶手套就可以了。
结果工蜂马上给了我当头一棒,把我的大拇指扎成了这样的颜色。
在长达一周的时间,我们录了10对熊蜂的行为,总共获得1680个小时的录像。这些录像记录了每一对熊蜂打斗的动作,然后我们就一点点地回看慢放,总共花了将近3个月的时间才把这些录像分析完。我们就发现了非常有意思的现象,熊蜂的打斗尽管特别多样,但却是有规律的。刚开始,当我把熊蜂配对在一块的时候,它们彼此之间还是很和平的。
在刚开始两天是没有肢体接触的,只会通过腹部的搏动,就好比人类摩拳擦掌一样来热身。但到了第三天,战斗忽然升级了,其中一只工蜂就用牙齿咬住另外一只工蜂的牙齿,我们管这种以牙还牙叫做钳制。钳制发生之后,两只工蜂就抱团摔在一块了。我们也不知道谁打谁,反正就抱在那摔,这种行为叫做扭打。扭打之后,两只工蜂开始相互振下翅膀。最后,一只工蜂还会使用头撞另外一只工蜂。
扭打之后,这两只蜂一只赢了、另一只输了。
我们将赢了的胜利者叫做阿尔法蜂,输了的失败者叫贝塔蜂。从这个视频可以看到,右下角这只贴了标签的贝塔蜂,它不断地躲避阿尔法蜂。它已经害怕了,不会再挑战阿尔法蜂的地位。熊蜂工蜂通过这样的一种仪式化的打架到底是为了什么?带着这个疑问,我们解剖了配对之后一周的两只工蜂的卵巢——因为它们都是雌性的。我们就发现,胜利的工蜂它的卵巢发育了;但是失败的工蜂它的卵巢发育水平维持在一个非常低的基准状态。
到现在,研究就有了初步的结论,但是我们仍然想通过一些方法来加速分析工蜂打斗的进程。于是,我们就和中科院微电子所的老师合作。在他们的帮助下,利用计算机视觉的方法开发了一种算法,我们就能自动识别哪些工蜂打斗、哪些工蜂没有打斗。在这个图片中,绿色的是两个工蜂,很和平,没有什么冲突。红色的是两个工蜂抱在一块摔,冲突就被发现了。
所以这就能一目了然地看清楚到底哪些工蜂在打架,我们终于可以不用花3个月的时间来看视频了。
在演讲的最后,给大家说一个彩蛋。这是我非常喜欢的一位国外摄影师的作品,熊蜂身上带了很多花粉站了起来。从它的姿态上面,大家是不是发现它像一个很经典的动漫角色——机器人大黄蜂?实际上,熊蜂就是大黄蜂的原型,大黄蜂原名bumblebee,翻译过来就是熊蜂。
但是因为翻译的错误,我们现在管它叫做大黄蜂,这一点我十分气愤。所以,熊蜂真的是一种非常可爱的昆虫。我希望借助今天的演讲,大家也能了解熊蜂,喜欢熊蜂,最后爱上熊蜂。谢谢各位!