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為什麼蜜蜂蜇人後就會死?

蜜蜂總科Apoidea的昆蟲種類極其繁多。據Friese(1922)估計,僅土棲種類約2萬種,已定名1200種,中國已陸續報道400餘種。

其中,由於蜜蜂屬的防禦行為,蜜蜂會使用螯針蜇人,毒腺細胞分泌出含有蟻酸、鹽酸、亞磷酸等蜂毒物質,對人體造成過敏性休克及多臟器功能損害,甚至危及生命。 但蜜蜂蟄人是一種「自殺攻擊」,蜜蜂選擇「自殺攻擊」的演化方式令人費解,因為蜜蜂的蜇針上有倒刺,蜇人的同時會把蜇針連同毒囊和別的內臟一起留給入侵者,離體的毒囊仍會注射毒液。

造成蜜蜂向蜇人後死去演化可能有這三個原因:

1、工蜂不能生育

在進化上,蜜蜂總科處在進化樹的頂端,從青蜂總科和胡蜂總科支系演化而來,都屬於針尾組細腰亞目。針尾組的所有蜂尾部都具螯針。青蜂總科總類較少,雖然也使用螯針攻擊敵人,但不至於將自己的內臟拉出,因為其屬於寄生性蜂類,如果攻擊後即死會極度影響後代存活。胡蜂總科包括蜾贏科和胡蜂科,蜾贏科是單棲性昆蟲,胡蜂科雌蜂要獨自養育自己的後代,雖然它們也有蟄刺,但是這些蟄刺是為了捕食用的。因此,蟄完之後也不會像蜜蜂的工蜂一樣脫落死去,因為這樣的代價過於巨大。

蜾贏科

而蜜蜂則不同,只要我們接受了職蟲都不能生育這個事實,他們的自殺性行為以及其他形式的利他性合作行為就不會那麼令人驚訝了。一隻正常動物的軀體之所以受到操縱就是為了要生育後代以及撫養擁有同樣基因的其他個體。為其他個體的利益而自殺和在今後生育自己的後代兩者是不能並存的。因此,自殺性的犧牲行為很少進化。但工蜂從來不生育自己的後代。他們的全部精力都用於照顧不屬於自己後代的親屬從而保存自己的基因。一隻不育的工蜂的死亡對它自己基因的影響基本為0。

2、蜜蜂有多種自衛方式

蜜蜂除了用螯針攻擊外,還有其它自衛方式,如撕咬與使用振動腹部使蜂巢升溫。胡蜂是蜜蜂的天敵之一,主要採用捕咬的方式攻擊蜜蜂,但在歐洲與它們共同進化的蜜蜂找到了對付它們的辦法。蜜蜂比胡蜂更能忍受較高的溫度。當發現有胡蜂來襲時,蜜蜂會主動把胡蜂引誘到蜂巢內,然後所有蜜蜂一起振動腹部來升溫,最後把入侵者烤死。這個方法看似沒有什麼成本,但卻意味著蜂群要習得一種寫在基因之中的複雜社會性行為。這意味著新基因的產生、傳播,並最終在基因池中固定下來,並非沒有成本的事情。

3、螯針的抽出帶隨警戒化學信號的釋放

工蜂產生的報警激素有兩種,一是上顎腺分泌的2—庚酮,另一種是笛針內分泌的醛酸異戊酯。報警激素的功能無疑是在外來的侵襲者襲擊時,工蜂用螫針刺向來犯者,井把螫針留在侵襲者體內,螫針內釋放的報警激素在空氣中很快傳播,從而標明了侵襲者的方位,使其他工蜂一起來攻擊來犯者。這是蜂群有效抵抗侵襲者危害的一種手段。這種手段毫無疑問對蜜蜂基因的保留有促進作用,只損失幾頭工蜂,卻能保留大部分的蜂群,因此該基因被順理成章地保留下來,缺少這些警戒化學信號,可能就沒有蜜蜂蜇人後死去這一討論價值。因此這個原因是最重要的原因。

總結與展望

宏觀上如果某種基因有利,存在演化中予以加強的情況,比如長頸鹿的長脖子,但是大多數進化很少有這種類似直線模式,因為突變是隨機的,因此有些學者提出應將生物的生命歷程稱為演化而非進化,蜜蜂演化成「自殺攻擊」的現象也是隨機的。假設蜜蜂螯針是直的,這樣表面上能節約幾隻工蜂的性命,但是如果蟄一下就撤退,那麼能注入的毒液總量很可能就會降低,驅趕敵人的效果也會降低,最後如果因此危及到了蜂后的生命,那就是丟車保卒,有可能整個種群都會滅絕。因此蜜蜂演化過程中也有可能演化出直螯針的一支,但由於各種原因基因沒有保留下來,最終保留下來的是看似對個體工蜂不利的一支。蜜蜂通過輸卵管變形演化出了毒刺,它的效果是攻擊敵人時自殺。這個效果的負面代價實際上幾乎沒有,因為工蜂本來就是消耗品。它們沒有繁殖力,數量極多,又不會發動大規模進攻,因此消耗在「蟄」上面的工蜂數量極少,對適應度的影響微乎其微。認為演化都是往好的方向進化的想法都是對演化的誤解。

也許存在一種方法能夠兩全其美,但是現有方法的缺點既然不明顯,新方法的優勢就肯定有限,就算新方法出現了,也需要漫長的時間才能取代現有方式。本文僅對其中三種可能情況進行討論,至於造成這種演化的原因還需在分子演化層面做更多的研究。

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