蜂系
蜂系是一类飞行昆虫,与黄蜂和蚂蚁是近亲,它们最出名的行为是传递花粉以及生产蜂蜜和蜂蜡。蜂系是蜜蜂总科中的一个单源分类。已发现的蜂系成员有将近20000种[1],归入九个已确认的科。它们在除了南极洲之外的陆地上都有分布,在所有有开花植物的地方都能生存。
蜂系 化石时期:100–0 Ma 白堊紀早期 - 现今 | |
---|---|
蓝莓蜂 | |
科学分类 | |
界: | 动物界 Animalia |
门: | 节肢动物门 Arthropoda |
纲: | 昆虫纲 Insecta |
目: | 膜翅目 Hymenoptera |
–未分级–: | 單距類 Unicalcarida |
亚目: | 细腰亚目 Apocrita |
总科: | 蜜蜂總科 Apoidea |
系: | 蜂系 Anthophila |
科 | |
地花蜂科 | |
異名 | |
Apiformes |
蜂系的食物是花蜜和花粉,花蜜為主要能量來源,而以花粉來提供蛋白質和其他營養素。花粉也是蜂系幼蟲的食物。
蜂系有長的口器,可以吸取花朵中的花蜜。蜂系的觸角幾乎都是公的13節,母的12節,是這個总科中典型的情形。蜂系都有二對翅膀,較小的那一對是隱翅,極少數的蜂系其某一性別或是某一階級的翅膀很小,因此無法飛行,但所有的蜂系都還是有翅膀。
小型無刺蜂的工蜂體型小於2 mm(0.079英寸)[2],世界上最大的蜂系是華勒斯巨蜂,是屬於切叶蜂科,體長可以到39 mm (1.5")。北半球最常見的蜂系是集蜂科,不過體型不大,常會和黃蜂或蒼蠅混淆。
傳粉
蜂系會向開花植物傳粉,是生態系統中主要的傳粉者之一。蜂系會依其需求決定要採集花蜜或是花粉,尤其是一些有社會性的蜂系物種更是如此。蜂系在採集花蜜時也可以進行授粉,但在採集花粉時可以更有效率的進行授粉。據估計,人類的食物中有三分之一是依賴昆蟲授粉,而其中大部分是由蜂系,尤其是西方蜜蜂來完成。在許多國家養蜂人的工作已由製作蜂蜜轉向為授粉管理。單一作物及許多野生及人工飼養蜂系的大量減少,使得養蜂人會依季節而遷徙,而蜂系可以依季節在有高度需求的區域進行傳粉[3]。
大部份的蜂系身體有毛,而且會攜帶電荷,有助於花粉的附著。雌蜂會周期性的暫停食物採集,刷洗身體使花粉收集到花粉刷中,大部份蜂系的花粉刷是在腳上,有些是在腹部,蜜蜂的花粉刷已變成腳上的花粉籃。許多蜂系會在不同的植物中收集花粉,有些則只會收集一種或是少數幾種植物的花粉。有少數的植物沒有花粉,而是產生有營養的花油,就是由這種蜂系收集並使用。有一種稱為秃鹫蜜蜂的無刺蜂是以腐肉為食,是唯一一種不以植物為其食物的蜂系。花粉和花蜜常常會結合成另一種形式,可能是糊状的,也可能是坚硬的。會形成不同的形狀(多半是類球面),存儲在蜂巢的小空間中,該空間往往也有蜂卵。
紐西蘭的科學家發現有三種本土種的蜂系會打開本土槲寄生Peraxilla tetrapetala的花蕾,這種花蕾不會自己打開,但蜜雀或紐西蘭鐘吸蜜鳥會扭轉花蕾的尖端,此動作會使花蕾突然打開,使外界可以接觸到花粉及花蜜。不過科學家觀查南島坎特伯雷區的本土蜂系,意外的發現蜂系會將花蕾的尖端咬掉,並將腳伸進花蕾中,偶爾可以讓花蕾打開。可以碰觸到花粉及花蜜,因此有助於在紐西蘭已漸漸減少之槲寄生的授粉,其他地方的蜂系都無法打開為這類專為鳥類授粉而設計的花蕾[4]。
蜂系到花朵上授粉本身也有其危險性,像獵蝽或是蟹蛛都會藏在花朵中獵食粗心的蜂系,有些蜂系則是在飛行中被鳥捕食。開花植物上使用的殺蟲劑也殺死了許多蜂系,有些是直接中毒而死,有些則是因為食物中殺蟲劑的累積而死。蜂后在春天每天會孵2000個蜂卵,但在觅食季節每天仍需要孵1500個蜂卵,大部份是替補每天的傷亡,其中大部份是因年老而死亡的工蜂。独栖蜂及原社會蜂(primitively social bees)一生中的生殖期是所有昆蟲中最短的,通常雌性只生產少於25個後代。
飛行
M. Magnan在1934年出版的法文書籍《Le vol des insectes》提及:他和M. Saint-Lague 將空氣阻力的方程式應用在黃蜂的飛行,發現其飛行無法以固定翼的計算方式來解釋,但「不應該對計算的結果與現實不符而感到驚訝。」[5]這導致一種常見的誤解「蜂系的飛行違反空气动力学原理」,但實際上它只是證實,蜂系的飛行不是使用固定翼[6]的飛行方式,需要用其他飛行理論來解釋,例如可以解釋直升機飛行的飛行理論。
英國劍橋大學的查理·艾靈頓在1996年發現,昆蟲翅膀形成的渦和其非線性效應是升力的關鍵來源[7]。在流體力學中,渦和非線性現象是眾所周知的困難,因此對於昆蟲飛行理論的理解進展也相當緩慢。
加州理工學院Michael Dickinson和其同事在2005年在高速电影摄影[8]及模擬蜜蜂翅膀的巨型機器人[9]的輔助下,研究西方蜜蜂的飛行。其分析表示升力的來源是由於「短暫斷續的翅膀擺動,在翅膀拍擊及改變方向時的快速旋轉,以及非常高速的翅膀擺動頻率所組合成的結果」。翅膀擺動頻率一般會隨著翅膀的尺寸變小而提高,但蜜蜂翅膀擺動的幅度很小,擺動頻率約為每秒230次,比翅膀大小只有80分之一的果蠅(每秒200次)要快[10]。
真社會性和半社會性蜜蜂
各種蜂的生活習性不同,有的是獨居生活的,有的是有各種群居形式,發展最高形式是像蜜蜂、熊蜂和無刺蜂的真社會性分工聚居[11]。
有些蜂系群中,群居的雌蜂均為姊妹,且其中有勞動的分工,則稱為半社會性(semisocial)分工聚居。
蜂系和人類
蜂系也在許多民間故事中出現,被政治理論家視為人類社會的典範。專欄作家Bee Wilson認為蜜蜂群居的印象「從古代到現代都有,包括在亞里斯多德及柏拉圖時,在维吉尔及塞內卡時,在伊拉斯謨及莎士比亞,在托爾斯泰,以及像伯纳德·曼德维尔及卡尔·马克思等社會理論家也是一樣[12]。」在一些象徵勤勞的場合也會出現蜂系。
雖然蜂系叮人很痛,而且昆蟲一般會有害蟲的刻板印象,但人類對蜂系的評價很高,大部份是因為是授粉者又可以生產蜂蜜、其群居性,以及其勤勞的特質。蜂系是少有常用在廣告中,且帶有正面特質的昆蟲,多半是用在含有蜂蜜的產品中。
在古埃及,蜂系是代表下埃及的土地,法老會稱為「莎草及蜂的王」(莎草代表上埃及)[13] ,例如樹蜂銜即為一例。
雖然蜂刺可能會造成過敏者死亡,但若未被驚擾時,蜂系本質上是沒有攻擊性的,而且有些蜂系完全不會刺人[14]。人類對蜂系的危害可能更大,因為蜂系會被環境中的化學物質影響,甚至因此受到傷害。像在2006年時北美發生的蜂群崩壞症候群就有可能是因為殺蟲劑、氣候變化或電磁輻射等因素造成[14]。
参考文献
- Danforth BN, Sipes S, Fang J, Brady SG. . Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. October 2006, 103 (41): 15118–23. PMC 1586180. PMID 17015826. doi:10.1073/pnas.0604033103.
- Sakagami, Shôichi F.; Zucchi, Ronaldo. (PDF). Journal of the Faculty Of Science Hokkaido University Series Vi. Zoology. 1974, 19 (2): 361–421.
- . Pennsylvania State University College of Agricultural Sciences. 2007-01-29.
- Kelly, Dave. . New Zealand Science Monthly. April 1998. (原始内容存档于2007-11-07).
- Ingram, Jay The Barmaid's Brain, Aurum Press, 2001, pp. 91-92.
- Cecil Adams. . The Straight Dope. 1990-05-04 [2009-03-07].
- Secrets of bee flight revealed, Phillips, Helen. 28 November 2005. Retrieved 2007-12-28.
- http://www.newscientist.com/data/images/ns/av/dn8382.avi
- Deciphering the Mystery of Bee Flight 页面存档备份,存于 Caltech Media Relations. Nov. 29, 2005. Retrieved 2007, 4-7.
- Douglas L. Altshuler, William B. Dickson, Jason T. Vance, Stephen P. Roberts, and Michael H. Dickinson. . Proc Natl Acad Sci U S A. 2005, 102 (50): 18213–18218. PMC 1312389. PMID 16330767. doi:10.1073/pnas.0506590102.
- Engel, Michael S. . PNAS (National Academy of Sciences). 2001-02-13, 98 (4): 1661–1664. JSTOR 3054932. PMC 29313. PMID 11172007. doi:10.1073/pnas.041600198.
- Wilson, Bee. . London: John Murray. 2004. ISBN 0-7195-6598-7.
- Clayton, Peter A. Chronicle of the Pharaohs: The Reign-by-Reign Record of the Rulers and Dynasties of Ancient Egypt. p. 23. Thames & Hudson. 2006. ISBN 0-500-28628-0
- . 光明日報. 2014-12-14 [2015-02-21].
外部链接
维基语录上的相关摘錄: Bees |
维基共享资源中相关的多媒体资源:蜂系 |
维基物种中的分类信息:蜂系 |
維基教科書中的相關電子:Beekeeping/Solitary_Bee |
- All Living Things Images, identification guides, and maps of bees
- Bee Genera of the World
- Scientists identify the oldest known bee, a 100 million-year-old specimen preserved in amber
- North American species of bees at Bugguide
- Native Bees of North America