蜜蜂什么时候会蜇人？它们又是如何组织集体防御行为来抵御入侵者的呢？近日，来自瑞士康斯坦斯大学和因斯布鲁克大学的跨学科团队对以上问题作出新解答。
这一发表在《BMC生物学》杂志上的研究综合了行为实验和一种基于投影仿真的创新性理论建模方法。它表明蜜蜂的蛰刺行为决定取决于警报信息素的存在与否及其浓度。科学家表示，每只蜜蜂的蛰刺偏好并非恒定，但其警报信息素至少存在两个内部浓度阈值：一个诱发蛰刺行为，另一个阻止蛰刺行为。此外，计算机建模也表明，多种环境因子——如入侵者的袭击频率和入侵者的多样性——很可能驱动着蜜蜂防御行为中那些基于信息素的交流行为的进化。
当捕食者来袭或被人严重打扰时，蜜蜂们会快速组织队伍保卫蜂巢，吓退入侵者。刺激蜜蜂开始追逐并蛰刺入侵者的是一种警报信息素，它是存在于蜜蜂尾部毒刺中的费洛蒙。当蜂群遭遇攻击后，这些信息素要么经由守卫蜂主动散发到环境中，要么通过士兵蜂的蛰刺行为自动分散。因此，信息素不仅能暗示攻击者的存在，还能暗示蜂群反击的程度。康斯坦斯大学的Morgane Nouvian博士解释:“蜜蜂蜇的入侵者越多，每一次蛰刺释放的警报信息素就越多，其浓度也越高。”
为了了解每一蜜蜂个体如何利用这些信息做出最终决定（蛰刺敌人可以保护蜂巢，但最终可能导致个体死亡），科学家们观察了来自三个蜂群的西方蜜蜂（Apis mellifera）。他们发现，对虚拟捕食者的攻击性最初会随着警报信息素浓度的增加而增加，直到达到峰值，之后，再次回落到一个较低的水平。“在高警报信息素浓度下降低攻击性可能有助于蜜蜂避免不必要的牺牲。”Nouvian说。
为了进一步分析实验结果并解决集体行为进化的这一特性，科学家们还借助了计算机模拟。
模拟结果表明，蜂群会适应遇到的最强捕食者。也就是说，让那些经常遭遇强大捕食者的蜂群停止蛰刺的信息素浓度，要高于让遭遇较弱入侵者的蜂群停止蜇刺行为的信息素浓度。
科学家们还将他们的模型应用到西方蜜蜂的一个亚种（以好斗著称的“非洲蜜蜂”）案例中。此前有人认为，该亚种的高度攻击性行为是为了应对热带地区的较高捕食率和特殊化、难以阻止的捕食者（如蜜獾）。最终，模拟结果验证了这一观点的正确性。
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编译：橘子 审稿：西莫 责编：陈之涵
期刊来源：《BMC生物学》
期刊编号：1741-7007
原文链接：
https://phys.org/news/2021-05-bees-defense-behaviors.html
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