蜜蜂王国中有“空调”吗
蜜蜂是变温动物,体温随着外界气温而改变,但变化是有限度的,超过这个限度,就不能生存。那么蜜蜂王国是怎样调节温度的?难道有“空调”?让我们一起来看一下:
单个蜜蜂活动的适宜温区为15~40℃,最适宜温区为20~25℃,超过40℃,蜜蜂的新陈代谢将失去平衡,长时间处于这种环境,会引起死亡。单个蜜蜂的温度调节主要包括静止蜜蜂及采集飞行蜜蜂的调节温度行为。
静止蜜蜂的温度调节主要是其个体的体温调节及对封盖子的温度调节。单个蜜蜂在静止状态时,其体温与周围环境的温度极其相近。中蜂、意蜂的个体安全临界低温,分别为10℃和13℃。意蜂个体在13℃以下,逐渐呈现冻僵状态;在11℃时,翅肌呈现僵硬;在7℃时,足肌呈现僵硬。当气温降到14℃以下时,蜜蜂逐渐停止飞翔。气温达40℃以上时,蜜蜂几乎停止田野采集工作,有的仅是采水而已。蜜蜂个体生存的最高温度为46~47℃。
工蜂对封盖子脾温度的调节通常有两种方式,一种是通过呆在封盖子上静止不动产热,在巢脾表面加热,30 min内引起封盖子表面变暖达3℃,当胸部接触封盖时热转移比它们没有接触时更有效1.9~2.6倍。另一种是蜜蜂进入封盖子间的空巢房,然后在内静止不动加热。这种加热方式,在30 min内,能提高相邻巢房的蜂子温度高达2.5℃。
蜜蜂采集活动要在一定的温区范围内进行。工蜂采集飞行的最适温度为18~30℃,气温低于9.5℃,意蜂停止巢外活动,低于6.5℃中蜂停止巢外活动。在14℃时中蜂出巢采集的数量是意蜂的3倍[5]。蜜蜂正常活动出现在气温10~38℃,气温接近38℃或更高时,除了采水以外,蜜蜂很少出外采集,在10℃以下,蜜蜂很快失去飞翔能力,7℃以下很快就完全不能动弹[6]。
蜜蜂在采集飞行过程中,具体采集对象的不同也影响体温的调节。Kovac等在研究蜜蜂在早春采集时发现,由于花数量多、泌蜜量少,访花频率较高,飞行的时间长而采集的时间短,体温的变动不大。而在采集向日葵时,由于花较大或泌蜜量大,采集时间长而飞行时间短,在采集时蜜蜂的胸温有下降的趋势,再次起飞前胸温又逐渐升高,起飞时又升至正常的飞行温度。
工蜂和雄蜂的胸温与飞行过程热交换有关。雄蜂体重是工蜂的两倍,而且胸温比工蜂高2℃。飞行中热产量随体重增加,总热损失也随体重和飞行速度增加。雄蜂比工蜂飞行更慢。热量收支模型为胸温将随飞行速度急剧下降,随体重增加,随胸重与体重比增加,证明雄蜂更高的胸温是主要(75%)因为大的体重的影响,部分(15%) 是因为高的胸重与体重比,小部分是因为较慢的飞行速度。
蜜蜂胸部的温度调节使其能保持飞行肌必要的温度来满足飞行时的能量需要,及在外界很大气温范围内保持箱外的活动。测量气温在21~45℃蜜蜂在呼吸计量箱内飞行时的体温和CO2产量及水蒸发损失。飞行期间的体温与胸温均相对稳定,说明飞行蜜蜂的温度是平衡。新代谢热产量线性降低43%。气温超过33℃时,蒸发热损失非线性升高超过7倍。在气温超过43℃时,头部温度下降低于气温1~2℃以上,说明来自头部的蒸发出现在非常高的气温下。飞行蜜蜂的水流量在气温低于31℃时积极,高气温时,逐渐地变成消极的。任何气温条件下,飞行蜂都有净辐射热损失。蜜蜂是热平衡的,随气温升高,对流热损失下降。由于蜜蜂肌肉的特殊的体温调节活动,蜜蜂能增加热产量以防在气温低于15℃情况下飞行或执行活动时被冷却。气温从20℃升高到40℃,引起新陈代谢热产量,飞行、激怒、载重飞行蜜蜂的翅振频率大幅降低。
蜜蜂对巢温依外界温度变化呈现出不同的调节方式。蜜蜂常以疏散、静止、扇风、采水、离巢等方式降低巢温;以密集、缩小巢门等方式升高巢温。当巢温过高时,附着在子脾上的蜜蜂离开巢脾,在箱底或箱壁上停止活动,以减少热量。若巢温继续升高,蜜蜂就振翅扇风,加强巢内空气流通。若巢温仍未下降,部分蜜蜂就外出采水,把水滴沾在封盖子的房盖及巢框的板条上,用触角把水滴展开,或将水滴沾挂在未封盖幼虫房的房壁上部,或不断屈伸沾有水滴的喙,以促进水分蒸发,降低巢温。
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