DOI: 10.1126/science.abc2451
《Science》2020年5月22日
第368卷，第6493期，第824-825頁
封面圖中，一只大黃蜂（Bombus terrestris）正在破壞一片葉子，以促進開花，這表明植物和傳粉者在物候上是同步的。
昆蟲傳粉者與花的共生關系既緊密又脆弱。植物為采花者提供營養(yǎng)，以換取授粉服務。然而，在這種交換中，時間是至關重要的：如果傳粉者與他們最喜歡的花的開花時間不同步，那么植物可能會徒勞地展示它們美麗的性器官，而傳粉者及其后代可能會餓死（1,2）。
現在，在本期881頁，帕沙利杜埃al.報告在這種關系中，大黃蜂不是被動的參與者。相反，蜜蜂已經發(fā)展出一種加速開花的方法，特別是在蜜蜂在季節(jié)早期被剝奪食物的條件下（3）。
氣候變化威脅著長期以來確立的季節(jié)性授粉活動和開花時間的同步性。溫度對冬眠后授粉昆蟲的出現有強烈的影響（4）。相比之下，開花在很大程度上依賴于光照時間（光照周期），而光照時間不受氣候變化的影響（5）。因此，授粉者可能會發(fā)現自己在這個季節(jié)的早期嚴重缺乏營養(yǎng)。
與假說驅動的研究相反，科學發(fā)現往往來源于對自然現象的仔細觀察。
帕沙利杜埃注意到一種以前未被報道的自然行為：大黃蜂利用它們的嘴部故意破壞各種植物的葉子（見封面圖）。
作者懷疑，這種行為可能與花粉短缺有關，花粉是蜜蜂唯一的蛋白質來源。因此，研究人員比較了實驗性缺花粉的大黃蜂群體和飼養(yǎng)良好的工蜂群體的葉片破壞行為。
這些結果在多年和實驗環(huán)境（實驗室環(huán)境和自由飛行的群體）中是一致的：缺乏花粉的工人在無花植物的葉子上鉆洞做了大量的努力，而來自營養(yǎng)良好的蜂群很少這樣做。
但為什么呢？帕沙利杜埃阿爾于是發(fā)現：葉片破壞行為對開花物候的顯著影響。當接觸到咬葉的蜜蜂時，黑芥菜（Brassica nigra）提前2周開花，番茄（Solanum lycopersicum）提前1個月開花。因此，大黃蜂似乎表現出一種低成本，但高效率的伎倆，以加速開花植物周圍的巢條件下，花粉資源是最迫切的群體生長。
許多有趣的問題圍繞著“咬葉行為”及其適應性展開，這種行為是怎么發(fā)生的？
一種可能是，個別蜜蜂發(fā)現，咬葉子會帶來未來的回報，這些蜜蜂會記住自己所損壞的植物，并在幾周后返回它們身邊，從中獲益。
這也許并非完全不可信，因為大黃蜂已經研究出：其他令人吃驚的創(chuàng)新解決方案，并從中獲得獎勵（6），它們的空間記憶可以持續(xù)一生（7，8）。
然而，蜜蜂不太可能知道一個“咬葉”動作和一個月后的獎勵之間存在聯系。此外，野生工蜂很少能存活超過1個月（7）。
另一種解釋是：蜜蜂咬葉首先是如何產生的，即蜜蜂個體除了獲得更長期的群體適合性收益外，還能獲得即時收益。
例如，蜜蜂可能從咬葉中提取一種替代蛋白質來源，如植物汁液。然而，帕沙利杜埃等否認這種可能性，因為大多數破壞葉子的相互作用似乎過于短暫，蜜蜂無法吸收大量植物汁液。
發(fā)現→好奇→探究→發(fā)《Science》
也許缺乏花粉的蜜蜂，只是不分青紅皂白地，咬植物的某些部位，希望這些部位能隱藏一些花粉。這也不太可能，因為即使是完全沒有經驗的蜜蜂，也能分辨出花和植物部分。大黃蜂有時通過刺穿花的結構，從難以接近的花中提取花蜜，這種技術稱為搶蜜。經驗不足的工蜂嘗試不同的花部位，直到他們找到獎勵（花蜜）的位置（10）。
人們可能還想知道，為什么蜜蜂會在那些連花都沒有的葉片上咬洞，而不是去尋找那些有花的植物。
在蜂群飛行范圍內，葉子的非選擇性穿孔，不會帶來太多回報。例如，將穿孔處理方法推廣到離本地巢穴太遠的地方，或許更有可能使與附近巢穴競爭的蜜蜂受益。
此外，許多植物，如苔蘚或蕨類植物，永遠不會為蜜蜂提供任何有用的花粉，也不會有益于咬過開花期的植物的葉子。也許大黃蜂可以用花蕾來暗示，讓花同時盛開。因此，蜜蜂會知道，這些植物值得他們的努力，以進一步加快開花（11）。
未來的研究應該為第一批開始啃葉的變異蜜蜂，如何為這種特性在種群中傳播，提供足夠的選擇群體適合性優(yōu)勢，制定一個合理的進化方案。
談到植物，有許多同樣引人入勝的問題，涉及到為什么蜜蜂驅動的葉片損傷的適當反應，將是加速花的發(fā)育。
一種可能性是，這種損害被植物解釋為一種正在進行的食草動物攻擊；因此，一年生植物可能在植物過早死亡之前迫使提前開花。
眾所周知，植物加速開花是對各種壓力的反應，但目前還沒有對草食反應的已知例子（4）。一種適應性的解釋可能是，植物“想要”對蜜蜂發(fā)出的食物短缺信號做出反應，因為這也意味著可能有過多的授粉服務可用。然而，也會有一個相反的選擇壓力，以同步開花與植物物種（12）內的潛在配偶，這將是一個不利的個別植物，推動其開花前進。
植物可能快速開花的另一個原因是：它們被簡單地操縱，這樣做違背了它們自身的優(yōu)勢，但有利于大黃蜂。
用金屬鉗和剃刀造成的機械損傷，對開花時間的影響與蜜蜂穿孔的影響不同。
因此，蜜蜂仍有可能向植物注入化學物質，以促進開花。如果是這樣的話，科學家們可能會通過破譯一個月內加速開花的分子途徑來實現園藝家的夢想。
對這一新發(fā)現的一個令人鼓舞的解釋是：采花者的行為適應可以為授粉系統(tǒng)提供比迄今所推測的更大的可塑性和彈性，以應對氣候變化。
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