蜜蜂蜂群中“舞蹈語言”行為的獲得機制研究

《蜜蜂蜂群中“舞蹈語言”行為的獲得機制研究》是楊明顯為項目負責人,四川農業大學為依託單位的青年科學基金項目。

基本介紹

  • 中文名:蜜蜂蜂群中“舞蹈語言”行為的獲得機制研究
  • 項目類別 :青年科學基金項目
  • 項目負責人:楊明顯
  • 依託單位 :四川農業大學
結題摘要,項目摘要,

結題摘要

【研究背景】蜜蜂是真社會性昆蟲的模式生物,其舞蹈語言是精細化分工中產生的典型的社會行為,是進化過程中一個“質的飛躍”。工蜂是唯一具有舞蹈行為的三型蜂,其所有的遺傳物質來自於蜂王和雄蜂,但蜂王和雄蜂本身卻不具有舞蹈行為,由此產生的科學問題是,這一行為是如何傳遞的,如何發展進化的?【研究內容】通過建立由純幼蜂組成的蜂群(NHC),人為的中斷了蜂群的“世代重疊”,研究了幾個方面的內容:1、研究了在完全沒有具有採集和“社會行為經歷”的條件下,工蜂行為表現,隨著日齡的增長,工蜂的社會意識的形成,組織分工的完善的整個過程;2、工蜂是否產生舞蹈行為,如果不產生舞蹈行為,蜂群是否會崩潰,如果產生舞蹈行為,舞蹈行為開始的日齡和時間;進一步解析NHC工蜂產生的行為,舞蹈中各要素的組成情況:角度、持續時間、跟隨工蜂等,以及是否成功的將群內同伴招引到食物點; 3、研究了兩個不同的種的蜂群的NHC行為表現。【結果】研究結果發現,1、在沒有世代重疊的條件下,NHC蜂群很快就能建立具有正常生物學功能的蜂群,工蜂的社會意識是“與生俱來”的,工蜂最早3d就開始產生認巢行為和採集行為,舞蹈行為也隨之產生,而正常蜂群內一般是採集日齡末期工蜂才會執行舞蹈行為;2、NHC的舞蹈行為在早期不具有信息傳遞功能,隨著日齡的增長,舞蹈行為趨於穩定和準確,在21日齡左右,其舞蹈行為與具有世代重疊的正常蜂群內的工蜂的舞蹈行為沒有顯著差異;3、兩種蜜蜂沒有舞蹈行為的社會表現(恢復過程)沒有顯著差異;由此可以得出結論:蜜蜂蜂群中的社會行為是先天遺傳決定的,在沒有世代重疊的條件下,幼蜂群可以隨著日齡的增加,逐漸恢復和完善舞蹈行為,但世代重疊這一生物學特徵對蜂群的重要性還有待進一步研究。【科學意義】本研究結果表明,舞蹈語言是先天遺傳決定的,幼蜂群可以不依賴於世代重疊而具有生物學意義,蜜蜂蜂群可以完全從全新世代開始,這對研究真社會性昆蟲的社會性起源和進化過程具有重要的參考意義;同時,本研究結果對養蜂生產也具有一定的指導意義,在生產實踐中,可將蜂群的繁殖和生產分開,大量繁殖幼蜂,幼蜂可以獨立成群,也可用於補充到強群中,其獨立的社會行為和完善的信息交流可以保證正常的采蜜活動。

項目摘要

舞蹈語言是蜜蜂蜂群中最具社會性的行為,但這一行為在蜂群中的獲得機制還不清楚,我們的前期研究發現,兩個近緣物種:東方蜜蜂(Apis cerana)和西方蜜蜂(Apis mellifera)都能讀懂對方的舞蹈語言,在實驗過程中我們提出了這種行為在蜂群內的傳遞是如何進行的這一問題,這三個因素:先天的遺傳、後天的學習行為、遺傳與學習行為是如何互動作用對工蜂的社會行為的影響值得深入探討。本項目擬通過人工干預(切斷和連線)蜂群中世代重疊和控制工蜂幼蟲期營養的方法,來一步步揭示工蜂獲得該行為的途徑;探索蜂群內學習行為和世代重疊對維持蜂群社會行為的正常延續的意義,探討工蜂(營養母親)是否通過食物調控後代工蜂的遺傳表達,為昆蟲的行為進化的研究提供重要信息,也為社會性昆蟲的進化機制的研究提供思路。

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