热浪导致大黄蜂失去嗅觉

在经历极端高温后，欧洲熊蜂可能闻不到到它们最喜欢的花香。图片来源：LOIC PODIEVIN/NPL/MINDEN PICTURES

日益频繁的极端高温正在成为越发严重的全球性威胁，而人类并不是唯一深受影响的物种。近日发表在《皇家学会会刊B辑》的一项研究表明，热浪可能会严重损害大黄蜂嗅到花朵的能力。这一发现可能预示着气候变化对传粉昆虫种群，以及依赖它们的人类产业的影响。

未参与这项研究的法国国家农业食品与环境研究院野外生态学家Coline Jaworski说：“结果非常明确：热浪对大黄蜂的生理有影响。”她补充说，如果这些蜜蜂不能有效地找到食物，对它们授粉的作物的影响可能是灾难性的。“如果传粉者几天都不来，就无法授粉，也没有种子，就更没有后代了。”

我们餐桌上的许多蔬菜、水果、坚果和豆类都要归功于大黄蜂；蜜蜂授粉的作物约占我们食物供应的三分之一。然而，蜜蜂数量多年以来一直在下降，大多数研究者都认为有两个主要原因：栖息地丧失和气候变化。

去年是有记录以来最热的一年，近几十年来，气候变化使得热浪——这种持续数天的高温天气——变得更加炎热且频繁。研究人员已经将气候变化的一些影响与蜜蜂数量的减少联系起来：干旱会使花朵减少产生蜜蜂赖以为生的花粉和花蜜；极端高温有可能减少花香和花蜜产量；而极端高温和暴雨都会扰乱蜜蜂的觅食模式。大黄蜂的进化让它们能够适应在高海拔和高纬度下的寒冷地区生活，例如在北极和阿尔卑斯山，而这样一来它们会在炎热气温下艰难求生也并不奇怪。但德国维尔茨堡大学的昆虫生态学家Sabine Nooten想要研究清楚气温上升是如何影响这些传粉昆虫的生理机能的。

大黄蜂用它们的视力来定位花丛，并用触角嗅闻到花丛中最好的花朵来觅食。蜜蜂触角中的嗅觉感受器会捕捉到每朵花散发的气味分子，随后向大脑发送电信号，从而判断应该去采哪朵花。Nooten说：“这就像你走过一家餐厅时，（通过气味）就可以判断这家店好还是不好。”

为了调查高温是否影响了大黄蜂的嗅觉能力，Nooten和团队测试了190只来自欧洲常见的两种大黄蜂：野生捕获的田野大黄蜂和商业蜂场培育的欧洲熊蜂。研究人员把每只蜂放入50毫升的试管中，通过将试管温度上升到40°C并持续3小时来模拟热浪。在将大黄蜂置于高温环境后，他们将其触角取下，并把触角插入连接电极的小玻璃管中，以测量它们的电反应（大黄蜂的触角在被移除后一段时间还会保持电活性）。他们将触角暴露在三种常见于花的芳香化合物——罗勒烯、香叶醇和壬醛之中。研究人员报告称，高温暴露显著降低了触角对三种香味的反应，有时降低幅度高达80%。

没有参与这项研究的加拿大约克大学分子生态学家Sandra Rehan说，测试触角对花香的生理反应“确实是揭开（传粉昆虫-花朵）谜题的好办法”。她补充道：“这是了解蜜蜂数量下降的真正潜在原因的重要第一步。这些实验条件反应了当前的气候。不幸的是，40°C就在当前温度的范围中。”

在大多数情况下，即使研究人员停止高温条件设置，并且让这些蜂在凉爽温度下休息24小时再重新测试，曾暴露在高温下的大黄蜂触角也无法恢复其气味反应。Nooten表示，这一发现表明，热浪对大黄蜂的影响可能会持续很长时间，这“相当令人担忧”。

在新的实验中发现，野生的田野大黄蜂似乎比欧洲熊蜂更不耐热。在两种大黄蜂中，负责收集蜂群食物的雌性工蜂都似乎比雄性更容易受到高温影响。

未来的研究应该测试高温对其他蜂种和传粉昆虫（如食蚜蝇）的伤害。Jaworski说，其中一些种类面对极端高温的伤害可能“处于比大黄蜂还高的风险”。她补充说，大黄蜂可以调节自身的体温，并且生活在会储存食物的蜂群中。而其他传粉昆虫（如木匠蜂）是独居昆虫，因此如果它们无法有效闻到花香，或者为了避开高温而减少觅食，可能会带来毁灭性的后果。“如果它们在真正需要时却无法采集到资源，那么一切都结束了。”

相关论文信息：doi: 10.1126/science.zko6zxf