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新的研究提供了蜜蜂生理学的教训 面对温度大小的“规则”

亚利桑那州立大学的研究人员发现,较大的热带无刺蜂物种在炎热的条件下比小蜜蜂飞得更好。较大的尺寸可以帮助某些蜜蜂物种更好地耐受高体温。这一研究结果与已确立的温度大小“规则”相反,这表明外部因素 - 依赖外部环境来控制温度的昆虫 - 在寒冷气候中较大而在炎热气候中较小。该研究将于今天在新奥尔良举行的美国生理学会(APS)比较生理学:复杂性和整合会议上展示。

昆虫分为三类:

ectotherms(依赖于自身体温的环境温度),

poikilotherms(依赖于环境温度,但可以控制自己的温度 - 或温度调节 - 通过寻找阳光和阴影或其他行为),或

吸热(可以在生理上温暖自己)。

“蜜蜂沿着整个范围落下,”主要作者,亚利桑那州立大学的研究生Meghan Duell解释道。“大多数[昆虫]采用一些行为体温调节手段。随着体型增加,昆虫更有可能在行为和生理上进行温度调节,特别是在飞行昆虫中。更大的蜜蜂,如大黄蜂或工作中较大的物种我'他们可以通过颤抖他们的飞行肌肉来产生热量,但不会在生理上不断调节体温,从而使他们自我温暖。

过热,例如本研究中蜜蜂起源于巴拿马雨林中的热量,会限制蜜蜂的飞行能力。“如果蜜蜂经常在炎热的温度下停止飞行,那么它们必须觅食(从而使开花植物授粉)的时间减少。这可能意味着它们无法收集足够的食物来维持殖民地,”Duell说。“在规模足够大的情况下,这会对整个蜂群和它们授粉的植物产生负面影响,同时收集花粉和花蜜作为食物。”

因此,对于炎热气候下的蜜蜂来说,更好的飞行性能是一个优势。在炎热的条件下无法飞行的蜜蜂最终会从一朵花走到另一朵花,这远远低于飞行效率,这意味着它们在花朵和叶子的表面上受到的温度更高。

在这项新研究中,Duell和她的合作者Jon F. Harrison博士测量了10种无刺蜂的空气和胸部温度 - 体重在2到120毫克之间变化 - 以评估蜜蜂在高处飞行的程度温度和根据体型看到的变化。研究人员还测量了蜜蜂原生热带森林树冠内的叶子和花朵表面温度以及阳光和阴影中的气温。

考虑到温度大小规则,研究人员期望小蜜蜂在炎热天气中表现更好。令人惊讶的是,情况正好相反。他们的研究结果表明,大型蜜蜂似乎已适应高温,并利用其维持自身热量的能力。这种飞行性能优势也见于炎热的巴拿马雨林较凉爽的高度。

“基本上,较大的蜜蜂暴露在更高的温度下 - 有时比空气温度高出10摄氏度以上 - 因为它们在飞行时产生大量的热量。同样的产热能力使它们在较冷的地区也具有优势,因为他说,与较小的蜜蜂相比,它们可以在早晨,晚到晚或在较凉爽的日子里活跃起来,“Duell说。

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