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毛间距是蜜蜂采集和移除花粉的神器: 热度 1 huayanc 2017-3-30 06:09; 毛间距是蜜蜂采集和移除花粉的神器陈华燕众所周知，蜜蜂是最重要的传粉昆虫之一。蜜蜂以花为生，采集植物的花粉和花蜜。蜜蜂在采集花粉的同时也给植物的花授了粉，因为蜜蜂在不同的花上采集花粉时，会散落一些花粉到花上，而这些散落的花粉会造成植物的异花传粉。我们经常能看见访花的蜜蜂两只后足上携带着厚厚的花粉粒（图 1 ），有的甚至身体和脑袋上也挂满了花粉（图 2 ）。当然，有些刚出来采集花粉的蜜蜂身上则很少有花粉。那问题来了，蜜蜂是怎么把花粉采集到自己身上又怎么把花粉移除掉的呢？如果微距观察，蜜蜂是毛绒绒的。没错，蜜蜂身上的这些毛毛正是它们能够采集和移除花粉的秘密武器。一只工蜂一次外出觅食可以采集相当于自身 30% 体重的花粉，靠的就是身体上的三百多万根不同密度的毛。由美国乔治亚理工学院（ Georgia Institute of Technology ）的 Guillermo Amador 领衔的研究团队在《 Bioinspiration Biomimetics 》上近期发表的论文揭示，蜜蜂身体上不同部位的毛的间距与花粉颗粒大小的不同程度的协调与花粉的收集和移除有关，身体和复眼上的毛间距使得花粉颗粒悬浮在这些毛上并易于移除，而前足跗节上花粉刷的毛间距使得这些毛能够有效的把身体和复眼上的花粉颗粒移到后足的花粉篮上（ http://iopscience.iop.org/article/10.1088/1748-3190/aa5c6e/meta ）。蜜蜂通过梳理（ grooming ）行为，即用足和口器（嘴）擦拭身体，来收集和移除花粉（图 3 ）。研究人员发现，复眼上的毛与毛之间的距离大致相当于蒲公英花粉颗粒的大小（图 4 ）。这个间距使得花粉颗粒悬浮附着在这些毛上；而前足跗节的花粉刷上的毛密度更高，毛与毛之间的距离比复眼上的小 5 倍，这个间距使得这些毛能够像梳子一样把复眼上的花粉颗粒梳下并有效的收集起来。研究人员用高速摄像机观察固定住的蜜蜂前足的梳理行为，发现蜜蜂在 3 分钟内能从身上梳下并收集 15000 颗花粉颗粒。研究人员认为，如果没有前足上的这些具有特殊间距的毛，蜜蜂是不可能有效的收集花粉的。这个观点在他们设计仿真蜜蜂足模拟蜜蜂前足梳理附有花粉的复眼时得到了证实。但研究人员把仿真蜜蜂足涂上蜡时，光滑无毛的仿真足收集的花粉比不涂蜡的仿真足少 4 倍。高速摄像机还记录蜜蜂梳理行为的一个有趣现象：蜜蜂的梳理行为像是设定好程序的，不管身体上有没花粉，它们总是有规律的梳理身体，复眼上刷几十下，每只足刷 6 下，而且第一刷是最有效的。研究人员还发现，花粉鞘（花粉颗粒表面上的粘稠液体）也是蜜蜂有效收集花粉颗粒的重要因素之一，因为花粉鞘能够增加花粉的粘附性。当研究人员在实验中把花粉鞘去除掉，发现蜜蜂收集花粉的能力下降了一半。科学家们认为，这项研究能够进一步理解授粉的关键过程，以助于为传粉机器人设计出有效的花粉刷。另外，传粉昆虫用以收集和移除微小颗粒的方法或许会给设计表面清洁方法或工具带来启发。图 1. 在马蹄草 Caltha palustris 上觅食的西方蜜蜂 Apis mellifera ，后足携带着厚厚的花粉粒。图 2. 在马蹄草 Caltha palustris 上觅食的西方蜜蜂 Apis mellifera ，脑袋上沾满了花粉。图 3. 在马蹄草 Caltha palustris 上梳理身体的西方蜜蜂 Apis mellifera 。图 4. 在蒲公英（ dandelion ）上觅食的西方蜜蜂 Apis mellifera ，身体和复眼上的毛间距大致相当于蒲公英花粉颗粒的大小，使得花粉颗粒悬浮在这些毛上并易于移除。; 6596 次阅读|1 个评论

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