蜂后在几天之内会储存够她一生繁殖所需的全部精子。我们就从这里开始吧。这只处女蜂后会飞出蜂巢与多达 90 只雄蜂在中途交配(通常也就十几只),然后带着储存在输卵管里的多达一亿个精子回到蜂巢。之后,她会从中筛选出五六百万个储存在受精囊里。与此同时,雄蜂会死亡——它们的腹部在交配过程中被撕裂,它们对种群的唯一贡献就是死亡。
许多社会性昆虫遵循大致相同的模式,但蜜蜂的独特之处在于它们的蜂后可以进行多次交配飞行。目的是增加基因多样性。蜂后将养育她蜂巢里的所有工蜂,直到她的女儿接替她的位置,所以她在稳定下来之前能增加后代潜在父亲的基因库中的多样性就越多越好。广泛选择来自不同来源的精子意味着蜂巢中有更多的基因,这意味着在疾病或环境灾难导致一些基因消失的情况下,生存的机会更大。一些研究表明,如果一只新蜂后是由更多数量的雄蜂授精的,那么蜂巢就更不容易排斥她,而且有证据表明,蜂后会在开始产卵之前,根据她之前交配飞行活动的成功程度来决定是否要花费精力进行更多的飞行。
但是,如果你是一只已经与那位飞行中的蜂后交配过的雄蜂,你肯定不希望她去找别的雄蜂来收集精子。你希望你的精子被传递下去。与其他与她交配的雄性相比,你后代的基因中包含你基因的比例会减少。
因此,雄蜂会弄瞎蜂后,让她们无法离开蜂巢。
导致视力模糊的毒素实际上只是蜂精液中大约 300 种蛋白质之一,它们似乎对蜂后有某种影响。加州大学河滨分校的昆虫学教授 Boris Baer 和他的团队在过去十年里一直在研究这些肽可能的作用。此前,他们还发现了一种可以攻击其他雄蜂精子的蛋白质,这是昆虫界常见的策略,但这新发现的毒素是蜜蜂交配季节的性军备竞赛中的一个升级。你可以在eLife期刊上阅读他们的研究结果。
这种蛋白质似乎通过改变蜂后大脑中负责视力的基因的表达来起作用,尽管确切的机制尚不清楚。Baer 和他的团队通过人工授精,然后将微型电极连接到蜂后的脑部,测试蜂后对闪烁光的反应,来检测这种肽是否真的影响了视力。与未添加蛋白质的盐水溶液相比,用实际的精液授精的蜂后在几个小时内就表现出视力受损的迹象,尽管效果会随着时间推移而消失。
由于视力对于飞行(至少对蜜蜂来说)至关重要,因此总体效果是蜂后在导航方面遇到了更大的困难。但这并非因为她们不努力。
Baer 和他的团队还为一些研究对象安装了微型 RFID 标签,以了解授精后的蜜蜂是否有任何机会。视力受损的蜂后实际比只接受了盐水注入的蜂后更早出发进行后续的交配飞行。研究人员推测,这可能是雄蜂为了“出奇制胜”而产生的进化反应。你想弄瞎我?那我就尝试进行更多的交配飞行。
当然,问题在于,报复心切的蜂后(尽管有所)是盲目飞行。与 90% 的盐水注射组相比,只有大约 40% 的授精后的蜜蜂成功返回了蜂巢。而且,正如论文的审稿人指出的那样,这确实引发了一个关于这是否真的有利于雄性的问题。
如果蜂后未能返回产卵,那么她们交配过的(并因此死亡的)雄蜂就根本无法产生任何后代。作者在论文中承认,这只是一个概念验证。要真正确认(或否定)蜜蜂在生物学上进行相互斗争的观点,还有很多工作要做。
无论如何,蜂精液中肯定存在一些有趣的东西。只是我们还不确定具体是什么。