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蜜蜂为什么不怕热(蜜蜂怕冷还是怕热)

来源:互联网 作者:熊 时间:2021-09-10 10:09:32

我们发现蜜蜂总是密密麻麻,成群结队,再考虑到我们自己在炎热夏天受热样子,我们不禁会疑问族群这么密集的蜜蜂难道就不怕热吗?

对于资源或条件,如光照情况、水的可用性和温度等等,所有物种都有一个最佳的区域或范围。

在这个最佳区域的两端(高和低),物种将开始表现出压力。以温度为例,如果温度过高或过低,一个物种将难以生存。对于蜜蜂而言最佳温度是33摄氏度左右。

在每年的夏天,有两个强大的因素对蜂巢温度不利,无情的太阳把一切送完高温和拥挤的族群进一步提高温度。(在夏天一个蜂巢一般能达到40000只蜜蜂,每只蜜蜂都产生热量)

那它们在夏天如何调节蜂巢温度呢?

蜜蜂为什么不怕热?

向蜂巢送水调节温度!

如果你认识养蜂人,那你会知道,在夏季,水分供应和温度都是养蜂人密切考虑和监测的重要条件。大约35摄氏度是蜂巢的温度阈值,之后蜜蜂会变的敏感。

当温度超过这个阈值时,为了保持蜂巢凉爽,蜜蜂会开始表现出一些非常有趣的行为。

蜜蜂将开始收集水,并将其带回蜂巢内降温。这个过程和我们在热天出汗的过程类似。这种技术叫做蒸发冷却。

当水或汗蒸发时,热量会随着温度的降低而消散。工蜂白天会将水滴扇成扇形,以增加蒸发速度,创造空气循环。

它们通常在蜂巢内保持至少50%左右的相对湿度。在这个湿度区域之外,如果有长时间的波动,那么对蜂巢幼崽健康和蜂巢的整体健康都是危险的。

蜜蜂为什么不怕热?

在外面睡觉!

如果你曾经在炎热的夏天走过一个蜂巢,没有担心被蜇伤,而是停下来看下蜂巢的话,你会发现很多蜜蜂都在蜂巢外停留。

平时蜜蜂生活在大而拥挤的巢洞里,通常在巢洞里有狭窄的入口。当巢内变热时,一群蜜蜂爬到入口处,用它们的翅膀作为风扇,把热空气吸出来,让冷空气进入。

在白天,过度拥挤不是问题,因为许多觅食蜂和雄蜂都在蜂巢之外。然而,到了晚上,当所有的蜜蜂都回来时,蜂巢就会变得拥挤不堪,温度也可能过高。

蜜蜂对这种过度拥挤的解决办法非常不错,就是在外面睡觉。

蜜蜂为什么不怕热?

在夏天的几个月里,大多数健康的蜂巢都有很大比例的蜜蜂在它们的蜂巢入口处徘徊,尤其是在晚上。

这些蜜蜂晚上大部分时间都呆在外面,在柔和的月光下安静地休息,让自己保持凉爽。更重要的是,这也通过限制蜂群内的蜜蜂数量来防止巢穴过热。

如果夜间气温下降,蜜蜂就可以回到室内取暖。如果没有,它们就会整晚呆在外面。

蜜蜂是如何自我组织成这些活的通风单元的?

夏天的高温对蜜蜂来说确实不是问题,因为他们会自我调节,那么问题又来了,蜜蜂如何自我组织成这些活的通风单元呢?对于可以用语言交流的人类来说,这都是个大工程。

哈佛大学约翰·A·保尔森工程与应用科学学院(SEAS)和进化生物学系(OEB)的研究人员开发了一个框架,解释了蜜蜂如何利用环境信号聚集在一起,并不断地使蜂巢通风。

蜜蜂为什么不怕热?

数千年来,社会蜜蜂等昆虫进化到驾驭和利用流体动力和集体解决生理问题,如机械稳定,温度调节和通风等等。

测量和计算模型的结合量化并解释了扇动的蜜蜂如何创造出一种紧急的大规模流体模式来通风它们的巢穴。

事实证明,蜜蜂不需要复杂的招募或沟通机制来保持巢穴的凉爽,相反,单个蜜蜂对温度变化的扇风响应,以及流体动力的物理特性,导致了它们的集体空间组织,而这恰好是个有效降温方案。

这篇论文2019年2月份发表在《英国皇家学会界面杂志》上。

实验开始于2017年夏天的三伏天。在几周的时间里,研究人员对野外观测站的一组人造蜂箱进行了监测。

研究小组测量了温度、进出蜂巢的空气流量,以及在蜂巢入口处扇动的蜜蜂的位置和密度。

蜜蜂为什么不怕热?

他们观察到,蜜蜂并没有分散在整个蜂巢的入口,而是聚集在最热的区域,并将那些空气流出量最大的区域与空气流入量最大的较冷区域分开。

重要的是,他们发现不同的蜜蜂有不同的温度阈值,超过这个阈值,它们就会开始扇动翅膀,这样它们就能更好地对温度变化做出反应。

在对该系统进行建模时,研究人员发现,所有这些行为都与巢穴的环境物理有关。

向外展开可以让蜜蜂感觉到上游巢穴的温度,不同的温度阈值允许更连续的通风和更稳定的蜂房温度。

而且,由于摩擦和流体的物理特性,聚类分离流入和流出使得更多的冷空气进入巢穴。

这次研究证明了蜜蜂如何利用物理环境的动力学来大规模组织生理过程。尽管这是一个以物理学为重点的故事,但有遗传和进化根源的生物变异可能在这个系统中发挥重要作用。

蜜蜂为什么不怕热?

根据研究,温度阈值的个体差异不仅会让蜂房温度更加稳定,而且这种多样性对扇风行为模式的稳定性至关重要,而扇风行为模式是高效通风所必需的。

研究人员表示:从大型暖通空调系统到冷却我们电脑的风扇,受生物启发的自组织系统可能比现有系统更好地适应和响应特定的需求。

结论

有时候看似简单的事物,总是蕴藏着不简单的道理,蜜蜂的这些行为可能会给我们带来更加高效的科技产品。

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