王海珍
董诗浩和蜜蜂已经是“老朋友”了。
最初与蜜蜂结缘,源于董诗浩的朴素想法。从小喜欢动物的他,考研时选择了特种经济动物专业,想着“特种经济动物饲养专业的就业前景应该不错,最不济可以自己搞搞特种经济动物的养殖嘛”。2012年夏天,他来到云南农业大学蜂学楼,遇到了自己的贵人——谭垦教授。
“研究生面试结束后的一天,我接到一个电话,对方说自己是蜂学的老师,问我是否愿意和他一起做蜜蜂行为学方面的研究。他说了一下蜜蜂研究领域的现状和前景,我听着挺感兴趣的,就同意了加入谭垦教授的团队,就这样通过电话确定了师生关系。”董诗浩说,“和蜜蜂接触得越久,就越发现蜜蜂世界的神奇,它们还有很多秘密等待着人类去破解。”停顿了片刻,他又说:“我希望人们对蜜蜂多一些了解,能对蜜蜂多一些爱护,它们对维系生态平衡至关重要,对保障粮食安全和农业生产的稳定起到至关重要的作用,是人类的朋友,人类不应该肆意破坏它们的家园。”呼吁人类保护蜜蜂是董诗浩最愿意谈论的话题。
从硕士开始,董诗浩开启了对蜜蜂的研究工作,随着对蜜蜂的深入了解,他对蜜蜂产生了越来越浓厚的兴趣,也陆续在国内国际期刊发表相关研究论文。硕士毕业后,他选择攻读博士学位,继续在谭垦教授的指导下研究蜜蜂。
博士期间,董诗浩曾获得过国家奖学金、云南省博士学术新人奖、云南农业大学“十佳学生年度人物”等奖励和荣誉,他的博士论文荣获云南省优秀博士论文。由于科研成绩突出,谭垦教授被人才引进到中国科学院西双版纳热带植物园工作,董诗浩在取得博士学位后得到了“博新计划”的支持,进入版纳植物园博士后流动站,与谭垦教授合作继续从事蜜蜂研究,出站后便留在了版纳植物园工作至今,董诗浩博士与谭垦教授的关系逐渐从师生关系转而成为同事关系。
董诗浩经常与谭垦教授一起讨论蜜蜂的交流行为,其中讨论最多的就是蜜蜂的“舞蹈语言”。说起蜜蜂的舞蹈通讯,德国动物学家、行为生态学创始人卡尔 冯 弗里希最早发现采集蜂在回巢时通过“8字舞”的运动方式将蜜源信息告诉同伴,蜜蜂摇摆的持续时间、角度、摇摆次数分别编码食物的距离、方向和质量等信息,巢内蜜蜂通过接收舞蹈编码的信息并最终找到食物位置,这是人类首次在无脊椎动物中发现昆虫竟然有如此巧妙的交流方式,卡尔 冯 弗里希因该发现获得了1971年的诺贝尔生理学或医学奖。
蜜蜂的舞蹈通讯需要舞蹈蜂通过舞蹈对蜜源信息进行编码和巢内蜂通过跟随对舞蹈信息进行解码,这是一种非常复杂的过程,蜜蜂的舞蹈交流是与生俱来的能力,还是需要“言传身教”?卡尔 冯 弗里希认为蜜蜂的“8字舞”行为是一种本能,多年来,大家都默认了这位动物行为生态学创始人的观点。
研究发现,很多脊椎动物都通过社会学习来提升对环境的适应能力。虽然无脊椎动物的社会学习受到关注较少,但近年来科学研究发现,昆虫的小脑袋并不限制它们拥有复杂的学习能力。蜜蜂是典型的社会性昆虫,有没有可能蜜蜂的这种“8字舞”行为也需要年长个体互动呢?有些蜜蜂从未离开过巢穴,也能够通过解码8字舞的信息准确找到食物,回巢后就开始表演8字舞招募同伴。幼蜂和成蜂的互动能否提高幼蜂的舞蹈技能呢?他们越讨论越觉得这个话题有意思。挑战学术权威一直是科学进步的重要组成部分,但挑战权威也意味着需要有严密的实验设置和强有力的数据支持,更需要勇气。
动物行为学实验相比其他实验,有着实验方法多,实验周期长、个体差异大、上手难度高等特点,董诗浩和谭垦团队的小伙伴们一起几经摸索,创建了一种新实验模式,由刚出房的幼蜂组成的蜂群与在自然蜂群里成长的蜜蜂构成对比组,看是否对比显著。
他们训练幼蜂群和自然蜂群准备出巢的采集蜂,在其访问距蜂巢150米远的饲喂器时,对它们逐一标记。当这些被标记的采集蜂回巢开始跳舞时,用摄像机记录它们的舞蹈,对舞蹈的持续时间、角度、摇摆次数等多个指标进行数据采集、分析。通过比较幼蜂群和自然蜂群的同日龄蜜蜂的各项舞蹈指标,发现被剥夺了与成蜂互动机会的幼蜂群表演的舞蹈的多个指标存在更大的误差。另外,随着采集经验的积累,幼蜂群蜜蜂到达30日龄后,它们的舞蹈多个指标得到纠正,如舞蹈角度的误差变小,但舞蹈摆动时间的误差却始终不会改善。也就是说,虽然蜜蜂舞蹈是一种与生俱来的行为,但幼蜂群中的幼蜂由于在成长过程中缺失了向有经验的采集蜂学习表演舞蹈的机会,它们成长过程中发展出来了新的“舞蹈语言”,并终身保持。
该研究首次发现,成蜂的舞蹈具有教学作用,跟随成蜂学习能提高幼蜂舞蹈行为的准确性,社会学习塑造了蜜蜂的舞蹈语言。蜜蜂舞蹈就像人类、鸟类等脊椎动物的语言交流,新手向有经验的个体学习比它们自己独自摸索能更好地获得技能。该研究证实了小小的蜜蜂也有着“言传身教”的能力,相互交流和学习是蜜蜂社会正常运行的基石。这项研究对探索人类和动物语言的起源和演化具有重要的科学启示,社会学习改善了蜜蜂的“舞蹈语言”表达能力,幼教缺失影响蜜蜂舞蹈信息的准确性。这项研究也为昆虫的社会学习研究提供了一个崭新模式。
在这项实验中,团队创建了一种探究社会学习的全新模式:全幼蜂实验蜂群。照料一群没有“家长”幼蜂比想象中还要难,除了提供足够的食物给它们,这些蜜蜂“孤儿”们对温度也极其敏感,稍冷稍热都不行。而且,它们似乎因“感受”到成蜂不在身边而不安,情绪很不稳定,有时还会“离家出走”。在整整两年的预实验过程中,董诗浩和他的小伙伴们为了营造幼蜂们适宜的生存环境,可谓煞费苦心。在采集观察数据、观察小蜜蜂的行为过程中,董诗浩也和这些蜜蜂们建立了深度的链接,看着它们从幼蜂慢慢成长,也是一段难忘的经历。
团队多年跟踪观察记录蜂群,得出了大量翔实的数据和影像记录,也让人们对蜜蜂的学习能力有了全新的了解。2023年3月,该研究以“蜜蜂舞蹈信号的社会学习”(Social signal learning of the waggle dance in honey bees)为题以封面文章的形式发表在《科学》(Science)杂志上。
发表《科学》杂志封面文章是很多科研人员的追求和梦想,但董诗浩却并不愿意多谈。“那都过去了,都是几年前的实验,文章发表后,就已经告一段落了。”他认为,科学研究是一个漫长的过程,是马拉松长跑,“很多实验失败的概率会更大,做科学实验,要经常性地接受失败的打击,更要耐得住寂寞”。
在步入蜜蜂研究领域的十几年间,董诗浩取得了令人瞩目的成就,除了研究得出早期社会学习对蜜蜂的摇摆舞准确性有重要影响的结论,他还破译了蜜蜂停止信号具有编码捕食危险信息的能力;发现蜜蜂对胡蜂的追逐威慑信号具有自我复制和自动传播的特点;参与鉴定了凹纹胡蜂和金环胡蜂的性信息素和报警信息素,为亚洲胡蜂的全球性扩散提供了生物防治方法等等。
每年的5月20日,是人们彼此表达爱意的美好日子。人们常常会忽略,5月20日还是“世界蜜蜂日”。董诗浩每年都会在这一天,将“世界蜜蜂日”郑重地发在朋友圈,让更多人知道这一天也是蜜蜂的节日。
众所周知,蜜蜂在为植物授粉方面发挥着关键作用,对平衡植物生态系统和粮食安全也至关重要。可是对生态系统这样重要的蜜蜂,正在面临着栖息地丧失、杀虫剂毒害和人类毫无节制地猎取等问题,这些都极大威胁着蜜蜂的生存和生物多样性。
每每看到网络上一群人以寻找野生蜂蜜为乐,董诗浩就会觉得揪心。“现在网络上对那些随意破坏野生蜜蜂资源的人常常拍手叫好,并以能吃到野生蜂蜜为荣,可是他们不想想,人们这是在抢夺野生蜂蜜的生存粮食啊,对于野生蜜蜂而言,这是强盗行为。”
他不止一次地呼吁人们,停止对野生蜂蜜的寻找,停止对野生蜂蜜的买卖,还野生蜂蜜一个安静安全的生活环境。
董诗浩特别愿意给大家科普保护野生蜜蜂的重要性。“大蜜蜂和黑大蜜蜂喜欢筑巢在大树和悬崖上。人们为了猎取蜂蜜,先要把蜜蜂从蜂巢上赶走,随后将蜂巢切下。蜂巢是蜂群繁育后代的场所,蜂巢的主体结构是蜂蜡组成的巢房,蜜蜂通过腹部的蜡腺不断分泌鳞片状的蜂蜡,将数十片蜂蜡紧密排列才能形成一个六角形的巢房,蜜蜂筑巢就像人类建房,分泌一片蜂蜡相当于生产一块砖,建造大型蜂巢需要消耗大量的蜂蜡。蜂巢不光用来储存蜂蜜和花粉,还是蜜蜂哺育幼虫的处所,蜂巢一旦被割掉后,相当于完全断了蜂群的后代,蜂群也不可能短时间内建造出新蜂巢,一旦遇上恶劣天气,蜂群内没有蜂蜜和花粉可以吃,蜜蜂就只能被活活饿死。”他曾经在蒙自、普洱等地做过田野调查,发现这些岩石、大树下面掉了很多被人为毁坏的蜂巢,可谓触目惊心。每每想起,他就觉得心痛,人类为了自己的口舌之欲,就可以践踏蜂群吗?
2021年,云南省蜂业协会做过一份《云南六种蜜蜂的蜂蜜营养成分及安全性研究》项目报告。云南省蜂业协会采集了云南省内6个不同蜂种的21个蜂蜜样品,通过对蜂蜜中的水分、灰分、淀粉酶、果糖、果糖+葡萄糖、葡萄糖、蔗糖、酸度、总酚和总黄酮进行测定,发现野生蜂蜜的含水量普遍高于人工饲养的蜂蜜,同时野生蜂蜜中的淀粉酶值明显低于人工饲养的蜂蜜。含水量高,意味着蜂蜜容易发酵、变性,品质更容易受外界环境影响,质量无法得到保证。
“不论是从口感角度,还是营养角度,人工饲养的蜂蜜并不比野蜂蜂蜜差,人们到处追逐野生蜂蜜,更多的是一种猎奇心理。”董诗浩说,“蜜蜂这样重要的昆虫,居然不被保护,而是任人随意掠取,真是让人难过。”
常年与蜜蜂接触,董诗浩对蜜蜂这种小昆虫心生无限怜爱之情。“我们做实验的时候,难免会被蜜蜂蜇一下,每次有蜜蜂蜇我,我第一时间不是觉得疼,而是惋惜,它们只是出于保护自己的目的,蜇了我们一下,可是自己的寿命却走到了尽头。”董诗浩说,“所以在实验过程中,我尽量动作轻柔,让它们感觉不到威胁,也尽量不戴手套,这样操作起来会更灵敏,挤压到它们的概率会减少一些。”
与蜜蜂日常相处会温柔以待的董诗浩,期待更多人能看到蜜蜂的脆弱与可爱,并加入保护蜜蜂的队伍中来。“野生动物有法律法规来保护,其实野生蜜蜂也应该算是野生动物,应该纳入野生动物保护范围内。还有,没有买卖就没有杀害,应当严格控制在保护区内及周边地区进行野生蜂蜜的猎取和交易。”同时,他也呼吁,人们要尽量减少农药和除草剂的使用,那些被当成“杂草”的植物,其实是蜜蜂多样化的蜜源。
野生蜂群一旦遭遇破坏,就会降低当地植物授粉总量,这会直接造成植物物种数量下降,进而导致植物多样性减少;植物物种数量的减少会影响蜂群数量的减少,最终导致生态系统平衡遭到破坏,整个生态系统恶性循环,甚至退化,进而影响到人类生存。万物互联,事物彼此之间都有链接。“蜜蜂那么可爱,人们怎么忍心抢夺它们的口粮呢?退一万步讲,蜜蜂对我们整个生态系统如此重要,人类还有什么理由不去好好保护它们呢?”董诗浩说,“希望大家都能好好保护蜜蜂,珍惜它们吧。”
责任编辑 张惠清