混合香水的艺术已经被人类实践了数千年,蒸馏精油和芳香化合物,以产生理想的香味。然而,我们并不是唯一沉溺于嗅觉的物种:雄性兰花蜂(Euglossa bee)也从环境中收集气味,每个物种都会混合创造自己独特的“香氛”,来吸引雌性的芳心。

学名Euglossa igniventris的兰花蜂 | Alejadro Santillana / Insects Unlocked

昆虫中的香水师

兰花蜂是一类属于蜜蜂亚科的蜂,主要分布在中南美洲地区。它们大多颜色鲜艳,具有华丽的金属光泽,用很长的舌从管状花中吸取花蜜。

因为雄性兰花蜂会收集香味物质,以及它们与被授粉的数百种植物之间错综复杂的联系,兰花蜂一直吸引着生物学家的目光。雄性兰花蜂被花和非花源散发出的气味所吸引,如真菌、树脂、树液,甚至烂水果、粪便。它们用跗节毛刷收集气味物质,并储存在后胫骨的专门的囊状结构里。所有种类的兰花蜂的雄蜂都有独特的、专门的结构,来收集和储存栖息地中的天然化学香料。

雄性兰花蜂用大腿上的“容器”储存有气味的物质,制作“香水” | USGS Bee Inventory and Monitoring Lab / Wikimedia Commons

约650种兰花是由兰花蜂单一授粉的,雌蜂很少见于兰科植物中,但它们会访各种花朵以获取花蜜和花粉。

兰花蜂收集的“香料”确切用途曾一直困扰着科学家。研究人员设想过它们被用作驱避剂、抗菌剂,或帮助兰花蜂延长寿命或增加活力。通过观察研究,我们认为气味物质很类似人类的香水,雄性收集的“香料”,会直接影响到雌性交配对象的选择。而最近的证据表明,这些物质在求偶中起作用,雌蜂可以借此衡量雄蜂基因质量的好坏。

兰花蜂访问一种爪唇兰Gongora meneziana | Alex Popovkin / Wikimedia Commons

当一只雄兰花蜂找到气味源头,就会降落在其表面,并从它的唇腺中分泌脂类分泌物,溶解气味化合物。这种方法与香水制造者从植物材料中提取香气的一种技术,油脂分离法 (enfleurage)类似。雄蜂随后通过特定的腿部动作,将油香混合物转移并储存到位于其膨大的后足胫节上专门的“口袋”里。

雄性兰花蜂一生中大部分时间都在积累“香水”,其中包括种类繁多、挥发性强的芳香族化合物。在求偶展示时,雄蜂会释放出香水,雌兰花蜂利用雄蜂香料中所含的化学信息,来判断雄性的基因质量,同时不同种类的雄蜂会制造不同的“香氛”,雌蜂“闻香识男人”,避免了杂交。

兰花蜂访问一种吊桶兰Coryanthes speciosa | Alex Popovkin / Wikimedia Commons

先有兰花还是先有蜂?

收集到 “香水”的兰花蜂,还需要提防“强盗”的攻击。有人观察到一种兰花蜂Eulaema nigrita的雄性,绕着一条昆虫腿贴地飞行,仔细检查发现竟是同种雄性的后腿!他企图从中取得“香水”,为己所用。在同一天,研究人员观察到不止一次雄蜂从扯掉的腿里获取“香水”。这种凶残的抢劫行为,在E . nigrita雄性中似乎还不少见。

抢劫的兰花蜂。学名Eulaema nigrita的兰花蜂(有时被归为Apeulaema属)为了气味物质爆发打斗,一只兰花蜂从同类掉落的大腿上“捡漏”拿走气味物质 | Fernando da Silva Carvalho Filho / Biota Neotrop

大约20 %的蜜蜂科(Apoidea)都是社会性的,这意味着母亲和女儿在一起生活,有女王和工蜂的分别,女儿合作养育妹妹。兰花蜂却大多是独自营巢的。但雌蜂有时与她的第一批女儿生活在一起,甚至吃掉自己女儿产下的卵,并将其替换为自己的卵。雄性兰花蜂通常在羽化后不久就离开巢穴,永远不会回来。

兰花蜂与兰花具有紧密的合作关系,花依靠蜂授粉才能繁殖,作为回报,蜂得到制作“香水”的化合物。然而雄性兰花蜂并不仅仅依赖一种兰花,它们可以从至少10个不同科植物的花,以及腐朽的木材、树脂、真菌等材料中获得香味。由此可以推测,兰花蜂的进化轨迹可能强烈地影响了其所访兰花的进化,但相反可能并不一定成立。

学名Euglossa championi的兰花蜂 | Alejadro Santillana / Insects Unlocked

在2011年发表在《科学》上的一项研究里,生物学家重建了植物及其授粉者的复杂进化史,找出哪些兰花蜂授粉哪些兰花物种,并分析蜂收集的化合物。结果发现兰花更需要蜂的到访——兰花产生的化合物只占蜂采集的化合物的10%左右。但兰花没有蜂授粉则无法进行有性繁殖。研究人员推测,兰花蜂的出现,至少比兰花早出了1200万年。

论文的主要作者,加州大学伯克利分校的博士后圣地亚哥·拉米雷斯说,“兰花蜂进化得更早,而且非常独立,兰花似乎一直在追赶着蜜蜂”。随着兰花蜂产生对香氛的新爱好,兰花随之应对,产生出新的化合物来吸引它们的授粉者。

学名Euglossa mixta的兰花蜂 | Alejadro Santillana / Insects Unlocked

目前全球生物多样性正面临着危机,授粉昆虫数量的下降可能会对植物产生深远的影响。许多“专一”的兰花全面依赖兰花蜂的工作,无法吸引其他昆虫来进行传粉,因此如果一种兰花蜂灭绝,相应的可能会有三到四种兰花共赴深渊。这些昆虫香水师对于生态环境的完整和丰富,发挥着非同小可的作用。

来源: 物种日历

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图文简介

混合香水的艺术已经被人类实践了数千年,蒸馏精油和芳香化合物,以产生理想的香味。然而,我们并不是唯一沉溺于嗅觉的物种:雄性兰花蜂(Euglossa bee)也从环境中收集气味。