蜂的行為和啟示

[摘 要] 課程思政潤物細無聲中給學生正面積極的教育和引導，對專業(yè)課程的講授提出了更高的要求。通過講授蜜蜂和胡蜂之間殘酷的競爭關(guān)系，榕小蜂、寄生蜂和榕樹之間互惠共生的行為，從自然現(xiàn)象中給同學們解釋了團結(jié)是戰(zhàn)勝敵人的強大法寶，誠實是合作共贏的真諦，并以詩歌的形式將授課內(nèi)容加以生動概括。

[關(guān)鍵詞] 昆蟲學;教學;思政;詩歌

[基金項目] 2018—2020年度西北大學本科人才培養(yǎng)建設(shè)項目（XM05190582;XM05290845）

[作者簡介] 譚江麗（1972—），女，河南鞏義人，農(nóng)學博士，西北大學生命科學學院教授，主要從事昆蟲學教學和科研工作。

[中圖分類號] G641;Q96 ? ?[文獻標識碼] A ? [文章編號] 1674-9324（2020）36-0343-03 ? [收稿日期] 2019-12-05

一、引言

蜂（蟻）是昆蟲綱膜翅目昆蟲的統(tǒng)稱，是人們最常見、最繁盛的昆蟲類群之一，目前全世界已知15萬種以上，約占所有昆蟲綱種類的12.5%。這些膜翅目蜂類，除了我們常見的取食花粉、釀蜜的小蜜蜂外，還有捕獵的胡蜂、馬蜂、泥蜂、蛛蜂等，寄生其他昆蟲（包括蜂類）的寄生蜂（如姬蜂、繭蜂、小蜂），取食植物的葉蜂、莖蜂等，以及取食蟲癭的癭蜂、榕小蜂等，它們之間存在著殘酷的捕食和寄生關(guān)系，也存在著彼此協(xié)作，互惠共生的關(guān)系，在生態(tài)系統(tǒng)中扮演著重要角色。人們常說，人生艱難，蜂的世界何嘗不是呢。

二、蜜蜂和胡蜂的競爭

蜜蜂是我們最熟悉的蜂類，是勤勞、勇敢和奉獻精神的象征。作為歷史上皇帝的行宮，法國皮耶楓城堡內(nèi)的墻壁上，裝飾著拿破侖家族的標志，金色蜜蜂！平凡的蜜蜂為什么受到這位帝國統(tǒng)治者的青睞呢？他希望自己的軍隊像蜜蜂一樣組織嚴密，上下有序，分工合作，勇敢忠誠。

蜜蜂有個強大的天敵，就是胡蜂。胡蜂捕獵蜜蜂，一只胡蜂就足以給整個蜂群造成威脅。但面對來犯的強敵，蜜蜂是不是坐以待斃呢？

作者在云南的一處山坡的蜂箱前觀察到這樣一幕，蜜蜂在巢口排成一排，不斷地煽動膜翅，如臨大敵;原來是黃腳胡蜂來襲，可是，胡蜂那么強悍，為什么不對群集的蜜蜂發(fā)動攻擊，而是頭向外背對著巢口呢？

原來，胡蜂怕被整群蜂圍起來。對于所有胡蜂來說，蜂巢溫度會持續(xù)保持在28～32攝氏度，而蜜蜂巢內(nèi)溫度略高，34～35攝氏度，顯然，蜜蜂耐高溫能力比胡蜂強，恰恰利用這點溫度差，小蜜蜂有了對付胡蜂的辦法：集合群體的力量對抗！警戒的蜜蜂發(fā)現(xiàn)胡蜂，分泌警告信息素，招引眾多蜜蜂迅速集結(jié)，并煽翅向胡蜂示威，一旦和胡蜂近距離纏斗，勇敢的蜜蜂們會伺機將胡蜂團團包圍，重重圍結(jié)起的蜂團中心溫度迅速升高，可達48攝氏度，從而把胡蜂活活熱死[1]！

那么，胡蜂就知難而退了嗎？聰明的胡蜂有它自己的辦法，就是專門進攻那些單只回巢的蜜蜂！可見，不團結(jié)的人就危險了，團結(jié)才是戰(zhàn)勝強大敵人的法寶！

蜜蜂與胡蜂之間的戰(zhàn)爭[2]

天朗浮云閑，小徑結(jié)蜂緣。

蜂兵列嚴陣，強敵壓巢前。

尾翹點狼煙，振翅即亮劍。

警誡入侵者，誓死護家園。

胡蜂猛似虎，蜜蜂弱如羊。

猛虎善捕獵，群羊善提防。

兵家式無常，弱亦能勝強。

重重圍垓下，霸王走烏江。

高手自有招，避實就虛巧。

防區(qū)外盤旋，專攻蜂回巢。

強弱各有道，魔長道亦高。

生命為賭注，豈敢差分毫。

三、榕樹和小蜂的互惠共生

伴隨著植物登陸，地球上也出現(xiàn)昆蟲，迄今已達4億多年！漫長的演化歷史中，昆蟲和植物之間相互選擇、相互影響，共同進化。部分物種之間長期適應(yīng)，甚至令人難以置信地走極端，形成了高度專性的共生關(guān)系，其中最典型的就是榕樹和榕小蜂的互惠共生關(guān)系。

同學們吃過美味的無花果吧，無花果真的是沒有花的果實嗎？其實，我們看到的果實不是果實，而是它的花序！真正的花在這肉質(zhì)球狀花座的內(nèi)部，球狀花序的頂端有一小孔與外界相通。形象地說，無花果就是一個密閉的大花園！這個花園僅在果實頂端有一個狹窄的出口，作為被子植物，榕屬的所有植物都是這樣，叫隱頭花序。

我們知道，植物開花是為了吸引它的媒人前來授粉，然而，榕樹的花卻開在花序內(nèi)部，這樣的花兒如何吸引蟲媒前來授粉，從而實現(xiàn)有性繁殖的呢？

在南方，高大的榕樹甚至可以獨樹成林，但這樣高大的樹，它的有性繁殖卻離不開個體1～3mm的榕小蜂。在長期的演化過程中，榕樹和榕小蜂之間形成了彼此不能分開的共生關(guān)系[3，4]！榕樹只靠榕小蜂授粉，榕小蜂只生存在榕果里。

它的過程是這樣的，攜帶花粉的雌性榕小蜂鉆入榕果內(nèi)，給雌花授粉的同時，將卵產(chǎn)在雌花的子房里，形成蟲癭，蟲癭就是幼蟲溫暖的家和食物。幼蟲在榕果內(nèi)成長，化蛹直至成蟲后羽化出癭。榕小蜂一羽化，就會感染一種致命的寄生線蟲，這些線蟲鉆入榕小蜂體內(nèi)，又隨著雌性榕小蜂傳播到下一個榕果內(nèi)。榕小蜂成蟲由于線蟲的侵害，壽命只有短短2個小時，在這短暫的生命期，榕小蜂必須完成幫助榕樹授粉和產(chǎn)下后代的使命。這個過程是如何實現(xiàn)的呢？

雄性榕小蜂和雌性榕小蜂有明顯的性二型現(xiàn)象，雄性復(fù)眼和翅都退化了，但上顎卻十分發(fā)達，能咬破蟲癭，它從自己的蟲癭里鉆出后，尋找雌蟲蟲癭，咬破口，將產(chǎn)卵器伸進去交配，之后自覺地幫助雌蟲咬開無花果的壁，以備雌蟲順利飛出，而雄蟲自己卻力竭而亡。雌性榕小蜂的上顎不如雄性那般強勁有力，它既不能咬破蟲癭，釋放自我，也不能咬破果壁鉆出，完全靠雄性幫忙。雌性榕小蜂肩負著繁衍家族后代的重任，它的雌性復(fù)眼和翅十分發(fā)達，受精后，從雄性幫忙咬破的蟲癭出口里鉆出，很快被線蟲感染，生命進入了倒計時。它主動收集一些花粉，而后從雄性咬破的洞口爬出，飛向另一個榕果，從榕果唯一的狹窄入口擠入，翅被擠掉留在外邊。一旦一只蜂進入榕果，入口就被榕樹自動封閉，其他榕小蜂就沒了機會。進入榕果的榕小蜂，會自覺地給雌花授粉，同時，也在雌花的子房內(nèi)產(chǎn)下自己的后代。完成雙重使命的雌蜂很快死去，一花一卵，新的一代又開始了。

看似十分默契合理，然而仔細一想，沒那么簡單。生物都想在世界上盡可能地多留下自己的后代。作為榕樹，最理想的就是榕小蜂只授粉，不傷害雌花。作為榕小蜂，最好就是把有限的生命都放在產(chǎn)卵上，生育更多自己的后代。它們是如何平衡呢？

研究人員發(fā)現(xiàn)，榕果里75%的榕小蜂種類是積極主動的傳粉者，然而，在這些主動傳粉的種類中，也會存在一些高度自私的個體，不攜帶花粉，是可恥的欺騙者。研究者按1、3、5、7、9的比例逐步向榕果里人為放入非傳粉榕小蜂，而后觀察榕果內(nèi)榕小蜂后代的數(shù)量，統(tǒng)計結(jié)果顯示：隨著非傳粉小蜂數(shù)量的增加，榕果敗育的概率也在顯著增加，統(tǒng)計不同處理榕果內(nèi)產(chǎn)出的榕小蜂后代的數(shù)量發(fā)現(xiàn)，這些自私的非傳粉榕小蜂和自覺的傳粉榕小蜂的后代數(shù)量都急劇減少[5]。寧可榕果敗育，也不愿非傳粉榕小蜂繁榮昌盛，這是榕樹最嚴厲的懲罰，玉石俱粉！而且有趣的是，統(tǒng)計還發(fā)現(xiàn)，非傳粉榕小蜂的數(shù)量一直低于傳粉榕小蜂的數(shù)量，自私者并沒有傳下更多的后代，似乎真的是天道酬勤！

那么，榕樹揮發(fā)激素吸引榕小蜂前來安家落戶，甚至犧牲部分雌花做代價，請榕小蜂授粉，可它如何控制榕小蜂的數(shù)量呢？榕樹自有榕樹的辦法！

為了防止榕小蜂數(shù)量過大，傷害所有雌花，榕樹會產(chǎn)生揮發(fā)性激素，吸引榕小蜂的天敵——寄生蜂。這些榕小蜂的寄生小蜂并不鉆入榕果，而是用長長的產(chǎn)卵器刺入榕果，直接將卵產(chǎn)在榕小蜂的體內(nèi)，榕果內(nèi)雌花花柱長度有長有短，導致子房的位置大致分三層，榕小蜂的產(chǎn)卵管長度夠不著貼近榕果外壁的長花柱子房，這部分子房因而可以正常發(fā)育成榕樹的種子;而可以被榕小蜂產(chǎn)卵的短花柱子房，由于貼近內(nèi)層，寄生榕小蜂的產(chǎn)卵管長度卻達不到，這部分蟲癭可以生產(chǎn)出榕小蜂;中央一層被榕小蜂的蟲癭，剛好被寄生榕小蜂的小蜂寄生，從而繁育出寄生小蜂;如此巧妙的產(chǎn)卵器長度恰恰為三者共生提供了可能[6]。而且，寄生榕小蜂的小蜂無論雌雄，都需要從雄性榕小蜂在果壁上咬破的洞口處鉆出，如果它寄生（殺死）所有的榕小蜂，其實也是堵死了自己后代逃生的渠道。給對手留活路的同時，也是給自己留活路，《三國演義》里關(guān)云長義釋曹操的故事，大自然早就存在！

進化中，有些種類的榕樹還形成了功能性的雌雄異株[7]。即一些植株整個花序內(nèi)只有雌花，而且所有的雌花都是長花柱，這樣，榕小蜂進去后只能授粉，卻不能產(chǎn)卵，另一些植株的花序卻有雄有雌，雌花均為短花柱花，它的子房所在的位置恰巧只供榕小蜂產(chǎn)卵。榕小蜂在這些植株上繁衍，雌性攜帶花粉，飛到另外植株上傳粉。

大自然確實是無奇不有！榕樹和小蜂的故事充分展示了合作共贏的真諦！

榕樹和小蜂

榕樹小蜂兩情專，譜寫合作共贏篇。

隱頭花序蜂世界，子房成癭奉客餐。

揮發(fā)激素引蜂駐，平衡數(shù)量防多貪。

小蜂羽化運多舛，線蟲寄生命短暫。

雄蜂無翅上顎堅，破癭獲取交配權(quán)。

果壁開洞為妻子，英雄雖死卻無憾。

雌蜂花粉攬胸前，眼大能飛覓新園。

狹口擠入忙授粉，生育子孫萬萬千。

也有自私營欺騙，不攜花粉只產(chǎn)卵。

選擇敗育果實落，損人害己雙刃劍。

寄生小蜂蒙召喚，刺長產(chǎn)卵層中間。

貼近外壁子實滿，靠近內(nèi)層小蜂繁。

華容放曹有深意，三方適度共發(fā)展。

功能異株柱長短，相依相克年復(fù)年。

四、小結(jié)與展望

昆蟲的行為，是長期自然選擇的結(jié)果，多種生物以不同的生存方式和諧共存，構(gòu)成健康穩(wěn)定的生態(tài)系統(tǒng)。保護生物多樣性，探索昆蟲生存奧秘的同時，也會為人類的行為思想帶來很多的啟發(fā)。

參考文獻

[1]譚江麗，C.v.Achterberg，陳學新.致命的胡蜂[M].北京：科學出版社，2015.

[2]譚江麗.詩圖話昆蟲[M].西安：陜西人民教育出版社，2019.

[3]Cook JM，Rasplus JY Mutualists with Attitude：Coevolving Fig Wasps and Figs [J].Trends in Ecology & Evolution.2003.18：241-248.

[4]Weiblen GD.How to Be a Fig Wasp[J].Annual Review of Entomology，2002（47）：299-330.

[5]Wang RW，Dunn DW & Sun BF.Discriminative Host Sanctions in a Fig-wasp Mutualism [J].Ecology，2014（95）：1384-1393.

[6]Dunn DW，Segar ST，Chan R，Ridley J，Crozier RH，Yu DW & Cook JM.A Role for Parasites in Stabilising the Fig-pollinator Mutualism [J].PLoS Biology，2008（6）：e59.

[7]Zhang XW，Dunn DW，Wen XL，Sun BF & Wang RW.Differential Deployment of Sanctioning Mechanisms in Male and Female Trees in a Gynodioecious Fig-wasp Mutualism [J].Ecology，2019（100）：e02597.