熊蜂侵占蜂巢行为
2022-12-14刘玉玲徐凯何金明孙智禹王志牛庆生编译
刘玉玲 徐凯 何金明 孙智禹 王志 牛庆生│编译
吉林省养蜂科学研究所,吉林 132108
即使是同一物种的熊蜂,蜂王越冬时间差异很大,这可能与它们选择的越冬地点或身体能量储备有关。后期出巢的蜂王在寻找筑巢地点时,通常会发现合适的地方已经被其他蜂王筑巢。这种情况下,它们都会试图寻找其他蜂王建好的蜂巢。晚繁的熊蜂物种特别容易出现这种行为,如B.rufocinctus。在熊蜂蜂王数量多的年份,侵占蜂巢现象会非常频繁。S1aden(1912)描述1群地熊蜂里面有20只死去的蜂王,这些蜂王尸体可能是建巢的蜂王及其他侵占者。A1ford(1975)很详细地描述蜂巢被侵占的过程:掠夺战斗通常很短暂,当1只蜂王成功刺伤另一只蜂王时,战斗结束。如果入侵成功,蜂王将继续以正常的方式哺育幼虫。随着蜂群规模扩大,篡夺蜂巢的现象会越来越少,一旦蜂群出现第二代幼蜂,这种情况就不再发生。
一、熊蜂种间的蜂巢侵占行为
熊蜂中一直存在种间蜂巢侵占的繁殖策略,表明该方法具有较高的可行性和成功率,但目前熊蜂侵占蜂巢成功率的相关数据非常少。Paxton等(2001)对群体内工蜂基因型进行微卫星分析,发现在11个B.hypnorum蜂群中有6个蜂群存在与蜂王无亲缘关系的工蜂。他们推测,这些工蜂可能是被侵占蜂巢前蜂王的后代,又或许是这些工蜂串群所致,但串群的可能性很低,因为它们体型都比较小,应该是前任蜂王所繁殖的首批工蜂。
侵占现象只发生在同一亚属的熊蜂中。例如,地熊蜂(B.terrestris)经常试图侵占它的姊妹种熊蜂明亮熊蜂(B.lucorum),这种侵占同一亚属蜂巢的行为最终将演变成强制性掠夺行为。在北美洲靠近北极地区,B.hyperboreus经常侵占B.polaris的蜂巢。这是因为北极地区繁殖季节很短,夺巢后的蜂王不培育自己的工蜂,而是哺育前一任蜂王所产幼虫。由于B.hyperboreus不需要培育工蜂,其生活史近似于拟熊蜂亚属。除了拟熊蜂亚属外,熊蜂属中的部分熊蜂可能也会采取寄生生活方式进行繁育,据记载,B.inexspectatus不培育工蜂,主要是通过寄生于姊妹种B.ruderarius的蜂巢来繁育。
二、流浪工蜂的社会性寄生
有趣的是,有时会发现地熊蜂(B.terrestris)工蜂进入其他地熊蜂的巢中产卵,从而避免在原蜂巢中繁殖的风险。这些产卵工蜂表现出更强的攻击性,产卵数远高于留在原蜂巢内的工蜂。目前还不清楚这是否是工厂化繁育所造成的人为现象。因为这两项研究使用的都是人工繁育的蜂群,而且与野生蜂群相比,人工繁育蜂群气味比较相近,会使工蜂进入其他蜂群。另外,人工繁育蜂群都安置在相似或相同的繁育室内,彼此靠得很近,极易发生工蜂偶然串群现象,而野生蜂巢有明显不同的入口,出现患群现象的概率较小。尽管如此,这些流浪工蜂表现出了更强的攻击性和繁殖能力,表明它们或许已经察觉到自己已经不在其出生的原蜂群中。该研究应该在自然野生蜂群中进行验证,因为通过微卫星标记很容易识别出不是该蜂群的工蜂,个体解剖也可以揭示这些工蜂是否具有不同的卵巢发育水平。
三、拟熊蜂亚属(布谷熊蜂)
布谷熊蜂(拟熊蜂亚属)曾一直被归为“真”熊蜂外一个单独的亚属(Wi11iams 1994)。因为布谷熊蜂通过侵占社会性熊蜂的巢穴来繁育子一代。近期研究却认为,布谷熊蜂和“真”熊蜂在起源上拥有共同的祖先。由于拟熊蜂亚属个体没有花粉筐,所以它们不得不依赖社会性熊蜂。雌性布谷熊蜂从冬眠中复苏的时间比它们的宿主熊蜂要晚,在卵巢发育期间,它们也会花一些时间去觅食。然后,它们会通过气味来寻找宿主熊蜂的巢穴,雌性布谷熊蜂进入宿主熊蜂巢穴后,会试图控制或杀死蜂王。雌性布谷熊蜂有比宿主熊蜂更强的蜇刺和下颚,还有更厚的外骨骼,因此它们在与蜂王发生冲突时具有明显的优势。如果它们在宿主熊蜂第二批工蜂出生之前攻击蜂王,它们的攻击优势很大。Frehn和Schwammberger(2001)将B.(P.) vestalis放入三个新建的B.terrestris巢穴中,6天内三个宿主蜂群的蜂王全部死亡。
虽然熊蜂蜂王无法击退布谷熊蜂,但大群的工蜂也许能做到。当布谷熊蜂试图入侵群势较大的巢穴时,通常会遭到许多工蜂的猛烈攻击,很可能被杀死。有趣的是,大多数拟熊蜂属个体能够寄生多个亚属的熊蜂,它们的专一性明显低于侵占巢穴的熊蜂,因为熊蜂只能侵占同一种或姊妹种熊蜂的蜂巢。也许在它们强大的物理攻击能力面前,不需要拥有与宿主蜂群相近的气味就能成功入侵蜂群。在英国,拟熊蜂属个体的颜色和宿主极为相似,多数的研究认为,两者相同体色并不是为了帮助其进入蜂巢,而是因为拟熊蜂属个体和宿主之间的缪勒拟态现象。
雌性拟熊蜂属个体一旦成功入侵熊蜂巢就开始产卵,熊蜂的工蜂会把这些卵当成自己的卵一样哺育,这种形式的社会寄生被称为寄食现象。由于拟熊蜂属个体没有工蜂,所有的后代都是雄性和有繁殖能力的雌性。入侵的拟熊蜂属个体可能会吃掉宿主熊蜂所产的卵和幼虫,但日龄较大的老蛹则会被留下作为蜂群的新增劳动力。被入侵的原熊蜂群不再培育自己的蜂王和雄蜂,当然也有部分工蜂产卵所发育的雄蜂会存活下来。但入侵的拟熊蜂属个体会追逐并攻击工蜂,尤其是卵巢处于已激活状态的工蜂,以阻止熊蜂工蜂产卵。
熊蜂刚建群繁殖的时候最容易被拟熊蜂属个体侵占,这样也会导致哺育拟熊蜂属后代的工蜂数量较少。由于哺育工蜂数量较少,拟熊蜂属后代的体型比正常情况下小。因此,侵占熊蜂巢穴的难度和侵占后产生的收益之间存在一种权衡。Mu11er和Schmid-Hempe1(1992)发现雌性B.(P.) bohemicus会优先攻击B.lucorum中最大的巢穴。目前尚不清楚熊蜂抵御拟熊蜂属入侵的成功率,我们发现拟熊蜂属个体侵占的目标只是群势比较大的熊蜂群,也许是大群会产生更强烈的气味,更容易被发现。
为了减少被拟熊蜂属寄生的几率,熊蜂的蜂王需要权衡冬眠复苏时间和其最佳的寻找巢穴时间。Mu11er和Schmid-Hempe1(1992)发现,B.lucorum中建群较早的蜂群容易受到B.(P.) bohemicus的攻击,如果被攻击后没有被拟熊蜂寄生,最后繁育的蜂王和雄蜂数量会更多。同样,Carve11等(2008)发现,在早期人工繁殖的B.terrestris蜂群更容易被B.(P.) vestalis入侵。我们期望熊蜂的蜂王在拟熊蜂属个体稀少的地方提早筑巢,但其实也繁殖不了几代,该地区会出现大量的拟熊蜂属个体。
对于不同的地域和年份,熊蜂巢被拟熊蜂入侵的频率都存在很大的差异。A1ford(1975)认为,拟熊蜂入侵的频率很低,有研究表明拟熊蜂入侵的频率很高。Awram(1970)发现,超过50%的B.pratorum蜂巢被B.(P.) sylvestris所侵占。而S1aden(1912)发现,B.lapidarius的蜂巢被B.(P.) rupestris侵占的比例为20%~40%。Mu11er和Schmid-Hempe1(1992)发现,瑞士地区B.(P.) bohemicus侵占B.lucorum的成功率不高,总体侵占率接近30%。Carve11等(2008)研究所发现的拟熊蜂属的侵占率是目前最高的,该研究将48群人工饲养的引入蜂种B.terrestris放置在英国地区,结果发现其中的38群被B.(P.) vestalis入侵过,侵占率高达79%。后期统计发现,48群蜂中共有129只雌性B.(P.) vestalis。我们对该结果也不应该盲目相信,因为人工繁育的熊蜂群本身就容易被拟熊蜂属个体侵害。此外,该研究还发现,熊蜂邻近油菜地时被入侵的概率(92%)显著高于邻近麦田蜂群的入侵率(67%),这表明蜂群周围蜜粉源会吸引熊蜂的敌害,进而对蜂群繁育产生负面影响。
在其他方面,拟熊蜂属个体的生活史与宿主基本相似。像一般在夏季中后期交配,仅有雌性个体才会冬眠,雄性个体的数量远高于雌性个体,通常会在7月和8月看到采食蓟花和矢车菊的雄性拟熊蜂属个体。