我感到有什么东西飞落在了我的胸口,应该是一只虫。但我看不见它,这是我的视觉盲区。凭着自己的经验,我觉得这多半是一只比较小的飞虫,也许是只小甲虫吧?我伸手去抓它。
捏住了。
嗯?似乎手感不对啊?似乎比我想象的要大不少的样子……而且为什么是肉乎乎的感觉?这时候,我心里就有点打鼓了——我到底捏住了个啥?
赶紧拿过来一看,居然是只蜜蜂!
还好,我的手法很轻,而且拿的位置合适,是它的胸部,它也没有打算蜇我的样子。于是,我松开手,我们和平再见。
如果我知道它是只蜜蜂的话,是绝不会这么风轻云淡地去拿它的。
正在采蜜的中华蜜蜂
在此之前,虽然常有人说蜜蜂采蜜的时候身手如何轻,如何不伤花,但我并不怎么相信。我可是看到过熊蜂采蜜的时候,把草花压弯到触地,然后熊蜂一脑袋撞到地上的糗事。作为熊蜂的亲戚,蜜蜂虽然不比熊蜂那么粗壮,想来也不会太轻手轻脚吧?
但是,这只蜜蜂却让我改变了想法,并且印象深刻:那种感觉就像什么东西轻轻飘落了上去,很轻,似乎只是一只很小的小虫的感觉,柔和得很。
与蚂蚁、白蚁并称为三大社会性昆虫的蜜蜂,有很多让人惊奇的本事。比如,被各种文章吹捧的六边形结构的巢室——这种几何构型既坚固又节省材料,说得好像蜜蜂很懂几何学一样。但是对蜜蜂来说,这是一件很简单的事情。它们利用自己的身体做模具,分泌液态的蜡质,这些液态的蜡质受到物理因素的影响,会自然呈现多边形结构,就像一堆肥皂泡泡挤在一起,中间的泡泡绝不会是正圆形的一样。当蜡质凝固以后,一间蜂房也就做成了。因此,蜂房的大小是有变化的,因为工蜂的体形并非完全统一。
意大利蜜蜂是我国常见的养殖蜜蜂
当蜂群发展到一定规模以后,会修建王台,这是一些看起来很像花生的巢室,会突兀地出现在蜂巢的一些角落里,比普通的巢室大很多。在王台中发育的幼虫将一直被工蜂用自己腺体分泌的蜂王浆喂食,蜂王浆会成为它终生的食物。最终在王台内发育成为新的雌蜂,也就是未来的蜂后/蜂王。和蚂蚁一样,雄蜂只是群体中的过客,一旦交配完成,很快就会死亡。通常,新生的蜂王之间会发生争斗,只能活下来一个。新生的蜂王也不能和老蜂王共存,其中一个会带领一部分追随者离开,另外筑巢。这称为蜜蜂的分群,从此以后,这就是两个完全独立的王国。
在王国中,采蜜和酿蜜由工蜂来做,它们吸食植物的花蜜,同时用后腿和身上的绒毛带回营养丰富的花粉。蜜蜂传递蜜源信息的“8”字舞为人们所熟知,也是昆虫导航中最著名的例子。这些脑子只有盐粒大小的昆虫开创出了这种让人惊叹的行为语言,指引着同伴找到蜜源。前不久,中科院动物研究所的朱朝东研究员,约我共同完成一篇关于蜜蜂导航的文章,他是知名的蜜蜂专家,给了我很多帮助,我因此查阅并学习到了蜜蜂导航的原理,比我之前想象的还要精妙、复杂。
花丛中的蜜蜂
蜜蜂的“8”字舞和“o”字舞很好地传达了从巢穴出发到蜜源的位置信息,既包括距离,也包括方向。“o”字舞也叫圆舞,通常在蜜源距离小于100米时出现,而“8”字舞通常出现在指示较远的距离上,但不同蜜蜂物种的舞蹈并不完全一样,翅膀振动的频率、爬行的速度、转弯的急缓都可能与蜜源的距离有关。
而“舞蹈”则是通过太阳来传达位置信息的,它们会做垂直的直线运动,如果头朝上走直线,说明蜜源与太阳方向一致;如果头朝下就说明与太阳方向相反。这条直线还可以和垂直方向有一个夹角,代表和太阳方向的夹角。但是,太阳在天空中是运动的,位置在以每小时15度的速度变化,如正午12点太阳处于正南方,一小时以后,太阳就往西偏一点,这个角度正好是15度。此时,如果是面对着太阳的话,左边15度就是正南方;如果是背对着太阳飞,就是右边15度。在“跳舞”的时候,侦察蜂已经结合时间对太阳的方位做出修正。
最初的观点认为,蜜蜂很可能和我们一样,在头脑里拥有一个“认知地图”,以便它们可以从一个地方移动至另一个地方。但是,当前的研究表明,并非如此。蜜蜂更多依靠的是地标、方向和距离,由此形成了一个路径网络。
蜜蜂能够识别一些地标,如河流、树木、景物等,这是蜜蜂确定自己位置的非常重要的参考。当然,蜜蜂的视力比我们差得远,它的每只复眼只有五六千个小眼,每个小眼只能形成一个像素点,以此推算,两只复眼加在一起,不过就是一个一万像素摄像头的清晰度,如果把这样的一块图像由电脑显示器来呈现,在屏幕所占的区域,并不比大拇指上的指甲大多少。尽管视像模糊,但是蜜蜂的复眼结构能确保它几乎看到360度的视角,使它们能够更容易、更快地寻找到地标。在这个过程中,由于没有立体视觉,蜜蜂需要确定一个稳定的方向,并调整自己的位置,使得地标正好落在视网膜的正确区域,以便与自己记忆中的图像进行匹配,以此来识别出地标。
然后,它们可以把整个旅程分解成若干个地标连接起来的路径,通过调整方向、测算距离来从一个地标到达另一个地标,从而完成整个导航。因此,首次外出的蜜蜂,必须先绕巢飞上几圈,进行大约6次的飞行学习,以便熟悉巢穴周围的环境,包括地标、气味等,这是它将来还能安全回到巢穴的重要依凭。
除了利用天空的太阳,在阴天,蜜蜂还能根据云层透射下来的偏振光来推定太阳的位置,由于自然偏振光的振动方向单一,使得它能够成为指示方向的光标志,从而完成定向。此外,在蜜蜂腹节的营养细胞中存在着铁颗粒的沉积,可以帮助蜜蜂感应磁场,并且完成在磁场中的导航。亦有研究发现,磁场对蜜蜂的“舞蹈”也具有影响。因此,蜜蜂的方向导航是一个综合的感应过程。
另外,蜜蜂必须较为准确地掌握自己已经飞行了多远,以此来评估是否到达地标附近。早期的研究曾认为,蜜蜂很可能通过体内的能量消耗来判断距离,但近期的研究则更多地指向“光流”的量。
虽然蜜蜂的视觉成像质量较差,但是复眼的时间响应很快,如人的时间频域响应为20赫兹,但蜜蜂的复眼可以达到200赫兹左右,也就是蜜蜂的视觉时间分辨率能达到我们的10倍以上,因此,昆虫对运动中出现的变化非常敏感。它们在飞行过程中,四周景物的变换,会在其视野中形成变化的“光流”信息——既包括我们所能感知的可见光,也包括紫外线。蜜蜂能够通过这些光流信息来确定自己的飞行速度、高度,结合自身的其他感知器官,调整自己的飞行状态。光流信息的变化也暗示着飞行场景的变化,光流信息也与飞行的距离有关联。斯里尼瓦桑(Srinivasan)等的实验证明,当人为干扰蜜蜂飞行路径中的光流信息时,蜜蜂就失去了对飞行距离的感知能力。当然,这种对距离的感知能力会随着飞行距离的延长而逐渐失真,因此,蜜蜂在飞行过程中能够找到需要的路标,是进行精确定位的关键。
此外,气味也会是蜜蜂导航的重要依据,蜜蜂通过嗅器感受空气中弥漫着的气味分子,它们在充满气味的空间飞行,从一个场景切换到另一个场景。它们的世界与我们的不同,光影与气味的变化形成了它们路上的景致,阳光与磁场为它们指路,通过各种感知的集成综合,引导着它们从一个地方,前往另一个地方。