蜂產(chǎn)品保健
血腥“愛情”故事：精液里藏毒，交配完一死一盲
2019-11-01
把你喂胖了，這樣就沒人跟我搶你啦！
一句俏皮話，道出人類的戀愛小秘訣；但你知道蜜蜂界的戀愛秘訣是怎樣的嗎？
把你整近視了，你就看不著別的帥蜂了！
最新研究發(fā)現(xiàn)，雄峰在與蜂王交尾時，射入蜂王體內(nèi)的精液會顯著降低蜂王的視力，減少蜂王與其他雄峰交配的幾率——真·愛情使蜂盲目。
圖 | Pixabay
用盡生命來交配
蜜蜂是一種分工明確的社會性昆蟲——工蜂是勤勞的園??；雄蜂唯一的使命是與蜂王交配，啪啪啪后就死掉；而蜂王則專職產(chǎn)卵，繁衍后代。
蜜蜂是一妻多夫制，蜂王在羽化4～7天后會選擇良辰吉日，飛到雄蜂聚集區(qū)域吸引雄蜂、進(jìn)行繁殖，這個過程稱之為“婚飛”。
婚飛：
1）雄蜂根據(jù)蜂王釋放的信息素，飛向蜂王求愛交尾；
2）在這場速度與激情的較量中，每只雄峰都渴求與蜂王一同“墜入愛河”，獲得繁衍后代的機(jī)會；
3）最終體能強(qiáng)勁的雄蜂會勝出，成功與蜂王交尾。
對于雄蜂來說，交尾是需要付出生命代價的——在交尾結(jié)束后，它的生殖器就被蜂王帶走了，雄蜂就此“精盡蜂亡”。
在一次婚飛中，蜂王平均會與7～17只雄峰交尾。隨后，蜂王將交配獲取的精液暫存在自己的輸卵管中，大約存有精子8600萬個。一般經(jīng)過10-12小時，精子會進(jìn)入一個叫做貯精球的結(jié)構(gòu)；這個結(jié)構(gòu)能儲存500萬個精子，所以只有5-10%的精子能進(jìn)入貯精球，供日后蜂王產(chǎn)卵受精使用。大部分蜂王會在一天或數(shù)天內(nèi)進(jìn)行多次交配活動，它需要與盡可能多的雄蜂交配，以保證遺傳多樣性，增強(qiáng)后代體能抵御疾病。在收集滿一生所需的精子后，蜂王回到蜂巢繁衍后代。
左滑查看東非蜜蜂（Apis mellifera scutellata）的蜂王和工蜂，密集恐懼癥及蜂恐預(yù)警 | Scott Bauer / USDA Agricultural Research Service
不過，這樣一來，有的雄蜂可能付出了生命，卻還是不能留下后代——畢竟貯精球的容量有限；蜂王和后來的雄峰交尾時，一旦把自己的精子擠出來，豈不是白白為愛犧牲一回？因此，科學(xué)家推測，雄蜂可能會演化出一些機(jī)制，為自己爭取更多產(chǎn)生后代的機(jī)會。
在精液里“藏毒”
之前的研究已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，蜜蜂的精液里含有一些物質(zhì)，可以殺死競爭對手的精子。這一次，來自哥本哈根大學(xué)、西澳大學(xué)和加州大學(xué)河濱分校的研究者，發(fā)現(xiàn)西方蜜蜂（Apis mellifera）的精液，能使蜂王的視力暫時下降，從而減少蜂王與其他雄蜂交尾的機(jī)會。這個研究于上個月發(fā)表在學(xué)術(shù)期刊 eLife 上。
研究者對實驗組的蜂王進(jìn)行人工授精，對照組則給予生理鹽水。被注射了精液的蜂王更早地離開了“婚飛”，而且更容易迷失方向，也更晚回到自己的蜂巢。
為了檢查它們的視力，研究者們利用低頻率閃爍光，探究在不同強(qiáng)度的光刺激下，視網(wǎng)膜的視感細(xì)胞產(chǎn)生的電位變化。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，相比于對照組，被給予精液的蜂王，視覺感知明顯下降。
蜜蜂交尾 | Otto Hahn / SPL
進(jìn)一步的研究發(fā)現(xiàn)，這些蜜蜂精液中，存在與神經(jīng)元相互作用的蛋白質(zhì)，可以改變蜂王與視覺相關(guān)基因的活性，使其視力暫時性下降。對蜂王的大腦進(jìn)行的RNA測序也表明，精液會導(dǎo)致蜂王大腦中大量的基因表達(dá)發(fā)生變化，其中與光轉(zhuǎn)導(dǎo)相關(guān)的基因尤為顯著。
不過，這種視力受損可能是可以逆轉(zhuǎn)的；研究者觀察到，蜂王之后仍然能夠成功地飛行。
其實，昆蟲界通過精液操縱雌性動物交配行為的現(xiàn)象并不稀奇。以果蠅為例，多數(shù)雌性果蠅與雄性果蠅交配后，都會對其他求偶的雄性變得冷淡。這是由于雄性精液中存在一種被稱之為“性肽”的物質(zhì)，它可以促進(jìn)雌性果蠅快速排卵，從而降低雌性果蠅尋求其他雄性交配的意愿。具體地說，果蠅精液中的“性肽”穿過陰道壁進(jìn)入淋巴液，與神經(jīng)元上的G蛋白偶聯(lián)受體結(jié)合，從而能夠激活信號轉(zhuǎn)導(dǎo)級聯(lián)反應(yīng)，發(fā)揮出類似性激素的作用。
果蠅也會通過精液操縱雌性交配 | André Karwath / Wikimedia Commons
人類超過三分之一的食物都依賴于不起眼的蜜蜂授粉，如果蜜蜂從地球上消失，可能將引發(fā)食物鏈斷裂的嚴(yán)重后果。
目前，受到氣候變化、集約化農(nóng)業(yè)、農(nóng)藥使用等多因素的共同影響，在過去20年當(dāng)中，全球的蜜蜂數(shù)量都在減少。研究者也指出，探究蜜蜂的交配習(xí)慣和生活習(xí)性，可以有效地幫助我們進(jìn)一步改良蜜蜂育種過程。保護(hù)蜜蜂，也就是保護(hù)我們?nèi)祟愖约骸?/div>
參考文獻(xiàn)
[1] Joanito Liberti, Julia Gorner, Mat Welch, et al. Seminal fluid compromises visual perception in honeybee queens reducing their survival during additional mating flights[J]. eLife, 2019, 8: e45009.
[2] Chapman T, Bangham J, Vinti G, Seifried B, Lung
