殖民地生物

本周,社会物种科学将被置于显微镜下。我们听到无线电标记单个蚂蚁揭示了它们组织巢穴的方式,以决定谁……
6月6日

BEE-COLLECTING-POLLEN

采集花粉的蜜蜂

分享

本周,社会物种科学将被置于显微镜下。我们听到无线电标记单个蚂蚁揭示了它们如何组织巢穴,决定谁去打猎,谁留在家里。Meera探索了城市养蜂业的发展,包括为什么城市酿的蜂蜜比乡村产的蜂蜜味道更好;我们发现蜜蜂如何在遇到敌意时使用停止信号来阻止它们的同伴遭受同样的命运;在《厨房科学》中,我们探索了飞行的物理学,看看蜜蜂是如何在空中停留的。另外,为什么刷牙不会导致心脏病发作,早期人类是如何避开素食主义的,猫鼬会互相教对方咬坚果的技巧,以及如何给珊瑚礁移植珊瑚!

在这一集里

把牙膏涂在牙刷上。

01:37 -龋齿和心脏病

英国的一项大型研究证实,不刷牙是心脏病发作的一个重要风险因素。

龋齿和心脏病

英国的一项大型研究证实,不刷牙是心脏病发作的一个重要风险因素。

把牙膏涂在牙刷上。伦敦大学学院的研究员理查德·瓦特和他的同事们在《英国医学杂志》上发表文章,跟踪调查了近1.2万名苏格兰成年人的运气(或运气不佳),其中包括男性和女性,他们被招募来研究口腔卫生差和动脉疾病之间的联系。经过8年的随访和555例心脏病发作后,对结果的分析表明,不考虑其他风险因素,不遵守清洁牙齿的人患冠状动脉的风险增加了70%。

研究小组发现,每天刷牙少于两次的人患动脉“疾病”的可能性是那些更注重卫生的人的1.7倍,其风险相当于被诊断患有高血压。

慢性轻度牙龈和牙周炎症被认为是“根本”原因,它加速了动脉损伤和阻塞的过程。尽管口腔卫生和心脏病发作之间的联系在之前就有发现,但过去进行的大多数研究都涉及到确诊的牙周(牙龈)疾病。

这项研究表明,“你多久刷一次牙?”这个问题的答案可以在医生的常规筛查中作为一个简单易行但又非常重要的心脏病预测指标。

香港的一个屠夫

05:26 -人类祖先在200万年前就放弃了素食

新的考古证据表明,人类祖先在200万年前放弃了素食,开始以陆地和水生动物为食,这可能是为了增加他们的大脑体积。

人类祖先在200万年前就放弃了素食

新的考古证据表明,人类祖先在200万年前放弃了素食,开始以陆地和水生动物为食,也许在这个过程中他们的大脑体积增大了。

南非开普敦大学的大卫·布劳恩和他的团队在肯尼亚北部挖掘了库比fora地层,发现了被屠杀的鳄鱼、海龟和鱼的遗骸。

香港的一个屠夫发表在《美国国家科学院院刊》(PNAS)上的研究结果,为人类祖先吃肉提供了一些最早的证据。

化石骨头上的切割痕迹,以及骨髓提取的证据,支持了这样的理论:使用石器的人类吃了这些动物,而不是其他掠食性动物。

在地层中没有发现古人类的骨头,所以我们不能确定屠夫是谁,从时间判断,可能是能人或晚期南方古猿。

水生物种尤其富含二十二碳六烯酸,这是一种对人类大脑发育至关重要的omega - 3脂肪酸。富含欧米茄3的饮食可能在大脑大小的快速发育中发挥了作用——这是人类的基本特征。但到目前为止,我们还不知道世界上第一批屠夫是把鳄鱼和鱼作为主食,还是偶尔吃点肉。

Korkeasaari动物园的矮猫鼬

07:58 -动物本能,还是传统?

研究人员本周证实,动物会把实用知识和学习能力传授给它们的同伴。

动物本能,还是传统?

研究人员本周证实,动物会向同类传授实用知识和学习能力。

Korkeasaari动物园的矮猫鼬在人类中,我们经常谈论代代相传的传统。但科学家们通常认为,大多数动物物种都无法做到这一点。除了在某些海洋哺乳动物和其他灵长类动物中看到的少数例外,简单动物之间特定技能或行为的明显传递通常被称为“本能”。但埃克塞特大学的研究人员科辛·穆勒和迈克尔·坎特一直在监测非洲的猫鼬,他们发现这些小型食肉动物肯定会用智慧的果实影响它们的后代。

猫鼬是这类研究的有吸引力的对象,因为它们是高度群居的动物,它们生活在群体中,幼崽与不相关的年长的“陪护者”配对,后者的工作是在它们生命的最初几个月向它们展示绳索。它们也有两种不同的策略来打开坚硬的食物碎片,比如坚果或生活在硬壳里的生物:它们要么在上面咬洞,要么把它们扔到坚硬的东西上,直到它们破裂;但每种动物都倾向于两种方法中的一种。

为了找出原因,研究人员制作了改良的“金德”惊喜蛋,里面有美味的鱼和米饭,并最初拍摄了护送者试图打开它们的过程。一旦他们将护送者识别为“投掷者”,“咬人者”或“两者都有”,他们就开始在他们的小猫鼬面前向护送者提供食物,他们看着他们打开它们来获取食物。作为对照,一组动物吃了已经打开的食物。

在幼崽观察到它们的护卫者打开食物十次后,研究人员用它们自己的“Kinder”蛋对幼崽进行了测试。穆勒和坎特发现,他们使用的策略,往往是他们看到的护送者使用的策略。但是观察同伴吃未开封的蛋的“对照组”对这两种方法都不喜欢,这表明它们不仅仅是在模仿同伴的一般行为。研究人员说,这表明动物显然可以相互学习,使它们能够将生存技巧和技术代代相传……

11:51 -移植珊瑚可以拯救珊瑚礁

移植被风暴破坏的珊瑚碎片可能是一种简单、廉价和有效的方法,可以恢复一小块受损的珊瑚礁。

移植的珊瑚可以拯救珊瑚礁

移植被风暴破坏的珊瑚碎片可能是一种简单、廉价、有效的修复小区域受损珊瑚礁的方法。

在陆地上,类似的情况是,在暴风雨中从树上折断的树枝可能会被卡在地下,让它们长出新树。

表珊瑚由美国罗德岛大学的格雷厄姆·弗雷斯特领导的一组研究人员在《恢复生态学》杂志上发表了一项研究,评估了珊瑚移植在帮助健康珊瑚礁恢复生长方面的效果。

加勒比海英属维尔京群岛的白湾是研究地点,受威胁的鹿角珊瑚(Acropora palmata)是重点物种,顾名思义,它像鹿角一样以分支形式生长,很容易被风暴破坏。

在学生和当地居民的帮助下,研究小组在暴风雨后潜入海底,捡起活珊瑚碎片,然后把它们带到另一个地方,那里的鹿角珊瑚在上世纪八九十年代被一种致命的疾病消灭了——加勒比地区的大部分地区都是如此。

使用水下水泥、环氧树脂和塑料扎带对碎片进行固定。

四年后,40%的移植珊瑚仍然存活,尽管它们遭受了风暴和两次珊瑚白化事件的袭击——当海水温度升高导致珊瑚失去生活在其组织中的重要共生藻类时。与留在海底的碎片相比,破碎的珊瑚碎片在移植和固定后的存活几率要大得多。

至关重要的是,移植的珊瑚已经长得足够大,可以性成熟,所以这些新的珊瑚礁应该能够开始用幼虫播种附近的其他珊瑚礁。

这种方法简单而便宜,但它仍然是劳动密集型的,并且对于大面积的珊瑚礁来说不是一个可行的选择-想象一下试图重新种植大堡礁。但它确实提供了一个在局部范围内促进珊瑚礁健康的选择,使它们更能适应珊瑚礁面临的更大的全球问题,包括气候变化、污染和过度捕捞。

蚂蚁在NASA凝胶中挖隧道

15:15 -蜂群思维-蚂蚁如何知道自己的位置

在蚁群里,这是一个极其复杂的世界,不同类型的蚂蚁做着许多不同的工作。但是蚂蚁怎么知道该扮演什么角色呢?Elva Robinson博士解释说……

蜂群思维——蚂蚁如何知道自己的位置
约克大学的Elva Robinson博士

这周,我们来看看一些过着殖民生活的生物,不仅仅是人类,还有蜜蜂和蚂蚁。在蚁群里,这是一个极其复杂的世界,不同类型的蚂蚁做着许多不同的工作。为了弄清楚那里发生了什么,研究人员发现了一些有趣的方法来跟踪单个蚂蚁在它们的殖民地周围,其中包括在每只蚂蚁身上粘上微小的无线电标签。来自约克大学的埃尔瓦·罗宾逊博士正在研究蜂群是如何做出决定的,她今天和我们在一起。你好,埃尔娃。

艾娃-你好,克里斯。

正常的蚂蚁克里斯-欢迎来到裸体科学家。金宝搏app最新下载非常感谢您的到来。首先,每个人心里都有一个问题——你到底是怎么把无线电标签粘到蚂蚁身上的?

埃尔瓦:嗯,这是一个非常精细的过程,显然,它必须在显微镜下完成,因为我一直在标记的蚂蚁只有2到3毫米长,而无线电标签本身只有半毫米宽。没有显微镜,它们看起来就像小块的闪光。

克里斯-你怎么把它们粘上去?

埃尔瓦:嗯,我用非常非常少量的胶水把它粘在蚂蚁的胸腔上,然后把标签放在上面。

克里斯-阿拉尔特,或者我应该说阿拉尔米特?

艾娃-(笑)我们实际上用的是阿拉尔特,是的。

克里斯-这显示了什么?你给这些蚂蚁做标记是想回答什么问题?

Elva -我对蚁群如何组织自己以及个体蚂蚁如何为蚁群的整体集体进程做出贡献非常感兴趣。射频识别系统的伟大之处在于,它可以唯一地标记蚁群中的每只蚂蚁,这样每个标签都有自己唯一的ID。因此,当一只蚂蚁经过RFID阅读器时,我知道它是哪只蚂蚁,它在哪里,它在那里的时间。

克里斯-给我们讲讲这个实验。所以这大概是在实验室的蚂蚁群中,因为在别人的花园里尝试这样做几乎是不可能的……

艾娃-是的。对于这些标签,因为它们非常小,它们没有很长的读取范围。所以目前,它只适合实验室使用。我们实验室里有几个菌落。我对这个特别的实验感兴趣的是蚂蚁如何决定在群体中做什么工作。有一些蚂蚁照看一窝蚂蚁,一些蚂蚁照顾蚁后,还有一些蚂蚁可能在巢里巡逻,建造洞穴,或者出去寻找食物。我对蚂蚁如何决定做什么工作很感兴趣,在这个实验中,我改变了对特定工作的需求——觅食和照顾后代——然后观察哪些蚂蚁会转而承担额外的工作。

Chris -蚂蚁怎么知道有x只蚂蚁离开了蚁群或者有一定数量的食物需要它们带进去呢?这个信息是如何在殖民地传播的?

埃尔瓦:这是一件非常有趣的事情,因为单个蚂蚁对这些事情没有任何总体概念——有多少食物可用或需要多少食物。所以,我们感兴趣的一件事是蚂蚁是如何知道它应该出去觅食的?射频识别系统意味着我能够看到很多影响蚂蚁的不同因素,因为我知道每只蚂蚁之前在巢穴里的位置,以及它之前做过什么工作。而且,我还知道这只蚂蚁的年龄,我还知道它储存了多少脂肪。当我增加对觅食者的需求时,我就能看到哪些蚂蚁会出去觅食,以及这些不同的因素是如何预测这一点的。

蚂蚁在NASA凝胶中挖隧道克里斯:这是不是有点像人类,我们把卑微的工作交给资历较浅的人,而把重要的工作交给资历较长的人?蚂蚁之间是有等级顺序还是有其他方式?

嗯,是的,不完全是那样的。蚂蚁所做的工作是有年龄差异的,所以往往是年龄较大的蚂蚁出去觅食。但我们的研究表明,单个蚂蚁体内储存的脂肪量也存在很大差异,而脂肪储存对蚁群非常有价值。所以我们发现,尽管平均而言,年轻的蚂蚁比年长的蚂蚁有更多的脂肪,但在分布上有很多重叠。我们发现,在决定蚂蚁是否外出时,蚂蚁储存的脂肪量比其他任何因素都重要得多。

克里斯:那么蚂蚁是如何相互评估的呢?它们是否有某种信息素对它们携带的脂肪量有反应它们越胖,基本上就越懒因为它们可以待在室内?

我们还不知道其中的机制是什么,但很有可能蚂蚁能够通过某种内部生理激素过程感知自己的脂肪水平,甚至是通过它移动时的体重。一只蚂蚁只需要能够感知自己的重量,而不是群体中其他蚂蚁的重量。我们认为,蚂蚁越瘦,就越有可能到外面去觅食。但这不仅仅是因为它越来越饿了因为蚂蚁倾向于去外面觅食,收集食物,然后把它带回来传给群体中已经很胖的其他蚂蚁,这些蚂蚁会把新食物转化为脂肪并储存起来。其他蚂蚁将保持瘦弱,继续觅食。

克里斯:这是因为觅食是有风险的,当你出去的时候,你很有可能不会回家吗?

这可能是对我们所看到的一切的终极进化解释。胖的蚂蚁对蚁群很有价值而瘦的蚂蚁就没那么有价值了,而且,如果它们年纪大了,它们就没那么有价值了。它们可能在捕食中迷路,也可能在外出觅食时被风吹走。但有趣的是,我们发现,对于相同水平的脂肪,蚂蚁是老蚂蚁还是小蚂蚁实际上并不重要。所以年龄本身并不重要。而是脂肪的储存量。但平均而言,年长的蚂蚁更瘦,所以是年长的蚂蚁在灭绝,但这并不是因为它们的年龄。这是因为他们的脂肪储备。

克里斯:理解这些复杂的蜂群是如何工作的,除了在学术上非常有趣之外,因为蜂群里有成千上万的个体,不是吗?有什么方法可以让我们了解大局吗?我们能不能让人类系统、计算机等更好地工作,因为我们了解了这些有机体是如何组织自己的?

这些蚂蚁是自我组织的好例子,因为每只蚂蚁都是根据自己的信息做出决定的。它不需要知道整个群体的系统这对很多人类系统来说是很重要的一课我们倾向于集中控制只有一个控制中心收集所有的信息并决定做什么。但很明显,如果控制中心出了问题,整个系统就会崩溃。对于蚂蚁来说,决策是以一种非常分散的方式处理的,所以所有的个体都有贡献。如果任何一个人被排除在这个系统之外,它仍然会起作用。所以在我们的实验中,如果一些蚂蚁像我们在实验中做的那样被移走,那么下一个最瘦的蚂蚁就会被移走。如果你继续把蚂蚁移走,那么越来越多的肥胖的蚂蚁——越来越多的肥胖的蚂蚁——就会开始往外走。所以这是非常自我调节的。

一只蜜蜂

22:35 -城市养蜂

越来越多的人把蜜蜂养在拥挤的城市环境中——Meera Senthilingam采访了来自UrbanBees.co.uk的Alison Benjamin,了解蜜蜂是如何在拥挤的城市环境中生活的。

城市养蜂
和Alison Benjamin,城市蜜蜂

海伦:另一种以其殖民行为而闻名的昆虫是蜜蜂,近年来,普通公众饲养这些蜜蜂(也被称为养蜂)的人数急剧增加,英国养蜂人协会的会员人数在去年增加了40%。但更有趣的是,在过去的四年里,在我们的城市里养蜂的人数也增加了5倍,从30人到150人加入了伦敦养蜂人协会。我们派米拉·森蒂林加姆去看看到底是怎么回事。

蜜拉-蜜蜂在我们的农作物和野花的授粉中起着至关重要的作用,同时也生产美味的蜂蜜。但众所周知,它们的数量正在下降。解决这种情况的一个方法是自己养蜜蜂,过去人们认为这只局限于农村。但现在,城市养蜂领域越来越受欢迎。为了了解更多,我来到了伦敦的Camley街自然公园,养蜂公司Urban Bees目前正在那里开设一门关于在城市环境中养蜂的课程。和我一起的是城市蜜蜂的联合创始人之一,艾莉森·本杰明。

西部蜜蜂收集花粉一个蜂巢是由三种不同类型的蜜蜂组成的。主要是工蜂,也就是雌性蜜蜂。盛夏时大约有5万只。然后是蚁后,也是雌性,它的主要工作就是产卵。还有雄蜂,几百只雄蜂或者雄蜂除了让一个未交配的蜂王受孕之外,什么也不做。事实上,在夏末,工蜂会把它们扔出蜂巢。你必须把蜂群想象成一个超级有机体。所以,就像我们是由细胞组成的一样,蜂群是由蜜蜂组成的。蜂王实际上并不控制蜂巢。她简直是这个殖民地的奴隶。

米拉:所以你有三种不同的类型,但在其中,他们在他们的殖民地有专门的角色。

艾莉森:当蜜蜂刚出生的时候,它们的刺还没有发育好,它们制造蜂蜡的各种腺体还没有发育好,所以它们在蜂巢里做一些特殊的工作,比如清理蜂房,这样蜂王就可以在那个蜂房里产卵了。它们可能在喂蚁后,或者给蚁后打扫卫生。它们会在蜂巢里待上大约三周,随着它们长大,可能在那一周的最后一周,它们会成为守卫蜂,所以它们会在蜂巢的入口处确保大黄蜂或其他生物不会闯入,或者把黄蜂赶走。然后它们会花3周的时间在外觅食花蜜。

米拉:那蜂巢本身的结构呢?我们现在在卡姆利街自然中心。这里有四个蜂箱。大约2平方英尺。它们实际上只是一个盒子形状。不幸的是,现在正下着大雨,所以没有蜜蜂出来,它们都在里面,但是,如果我能看到这个蜂巢的内部,它是如何构造的呢?

艾莉森:如果你把盖子打开,你会看到所谓的巢箱,那是蜂后、工蜂和幼蜂生活的地方,它们以蜂巢为食。所以你会有11个蜂巢结构。

米拉:这些基本上都是平面的。

艾莉森-是的,它们是我们给蜜蜂的扁平蜡片。它们把这个扁平的蜂巢画出来,这样就变成了三维的,然后它们把它作为蚁后产卵的房间,幼虫在里面发育,它们在里面储存蜂蜜和花粉。

米拉:既然蜜蜂来了,蜂巢也来了,那么当蜜蜂被送出去四处走动时,会发生什么呢?它们在觅食什么?他们带回来了什么?

城市养蜂-蜂箱Alison:蜜蜂基本上是出去获取尽可能多的花蜜和花粉,以喂养在蜂巢中发育的幼虫。基本上,它们是被花朵产生的花蜜吸引来的。当它们去采集花蜜时,它们就会不经意地给植物授粉。除了把花蜜带回蜂巢,这是它们的碳水化合物,是喂养幼蜂和它们自己的能量,它们还带回花粉,这是一种蛋白质,它们会喂养幼虫。每只蜜蜂在夏天可以存活大约6周,所以他们需要补充垂死的蜜蜂。

米拉:这些蜜蜂的生命周期是怎样的?冬天它们不出去采蜜的时候会发生什么?

艾莉森:它们在夏天能存活6周左右,因为据说它们要飞大约500英里才能完全筋疲力尽,死在翅膀上。所以,如果它们不在外面,在冬天,它们倾向于挤在蜂巢里取暖,只在温暖的日子出来。所以它们可以在冬天从10月存活到4月,但冬天只有大约1万只,而夏天有大约5万只。

米拉-所以,只有五分之一的蜜蜂能在冬天维持蜂巢的运转?

艾莉森-是的,没错。

Meera -你现在专门在城市环境中生产这些蜂巢。我们现在确实是在城市环境中。有火车经过,有摩托车在公园外面的路上,但是当你把所有这些都适应城市环境时,你需要考虑什么?

艾莉森:如果你想把它们养在你的后花园或屋顶露台上,你必须考虑你是否有足够的空间。不仅仅是蜂巢本身,它大约有2平方英尺。养蜂人有很多随身用品。套装,额外的盒子因为蜂巢在整个夏天都在生长当你给他们盒子装蜂蜜的时候。显然,你需要注意邻居。

平均来说,一个典型的蜂箱能产出多少蜂蜜?因为可能有很多人倾向于养蜜蜂,他们想这样做是为了蜂蜜。

艾莉森-其实有很多原因。有些人这样做只是因为蜜蜂有麻烦了。从环境角度来说,他们喜欢让一个生物在外面授粉,但很明显,有些人也会为了蜂蜜而养它,一个普通的蜂箱在整个夏天可以生产大约40磅的蜂蜜。

米拉:你会说把它们放在城市环境中会有很大的不同吗?

艾莉森:人们确实说现在城市环境中的蜂蜜比乡村环境中的蜂蜜更好,因为公园里、人们的花园里、绿树成荫的道路和铁路边上的花草种类非常丰富。而在农村,你可能有几英亩的土地只种一种作物。此外,如果蜜蜂只吃一种作物,这对它们来说不是很好的饮食,所以它们可能会营养不良,而它们在城市里往往很强壮。

动物真的会互相学习吗?

Malc指的是这个新闻故事,关于一个实验,小猫鼬(mongoose ?)似乎从他们的长辈那里学习了进入精细食物的技术。

Chris -说得好。这些动物显然知道如何捡起东西,它们知道如何用爪子操纵它们,所以这是本能。但他们如何选择闯入物体显然是他们从成年人那里学来的。研究人员对你养的那个例子进行了控制,因为通过给陪护动物一个开放的蛋,幼崽们不必看着成年动物闯进来。因此,当它们自己打开一个时,它们要么选择把它砸在什么东西上,要么选择啃它。结果显示,两者都做的人数相同,表明没有偏见。所以它们是出于本能,但它们选择做一件事或做另一件事是基于成年动物或老年动物在特定情况下的表现。

一朵花上的蜜蜂

30:28 -准备,稳住,停!

我们和James Nieh讨论了蜜蜂用来阻止它们的蜂群进入有害区域的警告信号。

准备,稳住,停!
加州大学圣地亚哥分校的James Nieh。

蜜蜂有很多种交流方式,包括那美妙而著名的摇摆舞,它们用它来指示哪里有最好的食物。2010年2月,研究人员发现蜜蜂也有一种警告信号,它们用这种信号来告诉对方避开某些区域,这向我们展示了它们的语言比我们想象的要复杂得多。来自加州大学圣地亚哥分校的James Nieh博士领导的团队发现了这一发现,现在他加入了我们。你好,詹姆斯。感谢收看裸体科学家节目。金宝搏app最新下载

詹姆斯-你好。谢谢你!很高兴见到你。

蜂巢上的蜜蜂海伦:那么,告诉我们更多关于你在蜜蜂身上发现的新的“停止标志”吧。

我们早就知道蜜蜂在食物来源上面临着各种各样的危险。例如,它们经常受到蟹蜘蛛等伏击性捕食者的攻击,你有时可以在花园里的花中看到蟹蜘蛛。它们被巧妙地伪装成和花一样的颜色。我们最近知道,这种危险影响了(蜜蜂)摇摆舞的能力,因此它们试图招募更少的蜜蜂到它们认为危险的食物来源。但我们没有意识到的是,还有另一个系统在起作用,它允许一只被攻击的蜜蜂警告其他蜜蜂她的情况,我们在两种情况下研究了这个问题。第一,在与其他蜜蜂争夺天然食物来源方面——这种情况时有发生,尽管这种情况比较罕见,你偶尔会看到来自不同群体的蜜蜂,争夺一个好的食物来源。其次,当蜜蜂暴露于危险信号,如警报信息素或受到捕食者的身体攻击时,会发生什么。

海伦:那你是怎么看待你的这些想法的呢?你是在实验室里观察蜜蜂,还是在野外飞来飞去的野蜜蜂?

詹姆斯:我们在实验室里有一个蜂群,我们可以通过玻璃看到里面的蜜蜂在做什么。我们把它们训练成人工喂食器,这样我们就能更小心地控制局面。偶尔,我们会遇到野蜜蜂,它们会过来试图占据喂食器。我们有个助手负责清除这些野蜂。我们训练的所有蜜蜂都有标记和识别,这样我们就能知道它们是否回到了我们的蜂巢,它们来自我们的蜂巢。现在,我们有时会做的是让野蜂继续在喂食器那里进食。如果我们不移除它们,我们就会看到这些争斗。有时野生蜜蜂会攻击我们的蜜蜂,在这种情况下,蜜蜂会回来,它们会发出一种奇怪的信号,叫做“停止信号”,它们会绕过去,瞄准一直在访问同一地点的蜜蜂。我们知道这是基于食物来源的气味。所以她会瞄准那只蜜蜂。 She will jam her head up against the bee that's waggle dancing for that location and give this brief piping sound that causes the waggle dancer to momentarily freeze. She will then reduce the number of waggle runs that she receives, depending in part upon the number of these stop signals that she gets.

海伦:所以基本上,这些蜜蜂发现了一个问题,它们发现了一个问题,它们在觅食区域被吓跑了,它们回来告诉其他蜜蜂停止。他们几乎调低了那些发出的通告的音量,告诉蜜蜂回到那个地方。所以它几乎是在减弱发出的“出去看看这朵特别的花”的信号,因为实际上,这将是非常危险的。

James:没错,也许你的一些听众在想,“为什么她会这么轻易地放弃呢?”有趣的是,她并没有放弃。最初,我们的蜜蜂攻击野蜂,并试图保持对喂食器的控制。当它们这样做时,它们实际上不会产生停止信号。事实上,它们似乎确实增加了对配偶的招募。但当战斗的趋势发生转变,越来越多的蜜蜂受到攻击,它们会回来,并通过发出停止信号来报告,所以最终,它们不可能赢得战斗,为了保住喂食器,它们就会停止招募。

海伦:所以我们有摇摆舞,我们有停止信号。我们是否觉得蜜蜂还有其他的交流方式有待我们去发现呢?

詹姆斯:这是一个有趣的观点。有一些有趣的行为。有一种叫颤抖舞的东西与停止信号高度相关。我们不确定这到底是什么意思,但它确实在某种程度上重新分配了群体内的劳动力。所以这个超级有机体

上一位演讲者谈到了他们有不同的任务。但没有一只蜜蜂能控制这一切,告诉它们该怎么做。所以这些信号必然会帮助劳动力重新分配到需要的地方。颤抖的舞蹈是我们不确定发生了什么的信号之一。还有另一种信号叫做“震动”信号,它似乎再次重新分配了劳动力,但我们也不确定它的作用。所以还有很多未解之谜。

海伦:就像你说的,还有很多未解之谜,但是我们正在学习更多的知识来理解蜜蜂的语言。但我们也知道,很多蜜蜂目前正面临着一个相当大的问题,我们听到越来越多关于蜂群衰竭失调的消息,我相信这也是你们正在研究的问题。语言会帮助我们理解发生了什么以及为什么蜜蜂今天面临问题吗?

詹姆斯:嗯,我们一直在研究这种经常喷洒在植物上的杀虫剂的效果。在欧洲和美国销售加乌乔人但它的化学名称是吡虫啉。事实上,现在一些欧盟国家已经禁止使用它了,因为人们认为它会导致蜜蜂死亡。这也是蜜蜂觅食时面临的危险之一。他们可能会接触到农药并带回少量。现在,任何杀虫剂都有致死剂量,人们认为这对蜜蜂并不是那么有害,但我们发现,当蜜蜂摄入极少量的杀虫剂时,实际上会影响它们的行为。其他研究表明,这似乎会影响它们的摇摆舞行为。在服用了这种农药后,它们回来的时候似乎不那么摇摆了。但我们对两件事感兴趣;我们知道在蜂群衰竭失调症中,我们会遇到蜂群耗尽的奇怪情况。这有点像玛丽塞莱斯特号,你上船后,一切都是空的,蜜蜂去了哪里? There are no dead bodies of bees around, as you would have in a normal disease. So one of the things we wondered is whether or not there is a nutritional imbalance that's occurring.

我们在初步研究中发现,摄入极少量这种杀虫剂的蜜蜂会患上我们所说的挑食综合症。在人类中,这类似于有人不想吃某些东西,实际上,通常是吃不健康的东西。就蜜蜂而言,我们发现现在通常接受相对较低的糖浓度的蜜蜂,你通常在花蜜中发现的东西被转移了。它们变得非常挑剔,只吃最甜的花蜜。现在你可能认为这并不坏,但在环境中,你不能经常选择食物,如果你要拒绝大部分可用的食物,这意味着更少的糖,更少的卡路里进入蜂群。还有第二个方面也与人类挑食综合症有关。营养不平衡。蜜蜂需要采集花粉和花蜜。花粉为它们提供蛋白质,有趣的是,花粉觅食者在基因上倾向于对糖不挑剔。换句话说,它们会在非常低的糖浓度下进食,当然,它们会收集花粉。 We suspect that what will happen, and we're doing these experiments right now, is that when pollen foragers are fed very minute quantities of this pesticide, they will actually shift away from collecting pollen because now, they will develop an appetite more similar to that of nectar foragers. And if you have a colony where few bees are collecting pollen, you're going to have a nutritional problem, there won't be sufficient brood, and the colony will eventually decline.

海伦:这些都是非常有趣的东西。非常感谢,詹姆斯。这是詹姆斯Nieh从加州大学圣地亚哥蜜蜂告诉我们如何沟通,学习如何真正理解他们的语言,最重要的是,我们如何真正开始拆开,它不只是如果事情像杀虫剂可以杂散出来,如蜜蜂杀死昆虫,但如果中断交谈的能力,并使他们挑食,这也可以解释为什么很多殖民地的蜜蜂做的很差。

为什么有些物种有成千上万的不育个体?

我们向约克大学的Elva Robinson提出了这个问题。

在某些种类的蚂蚁中,工蚁是完全不育的,尽管在许多种类的蚂蚁,蜜蜂和白蚁中,工蚁实际上可以繁殖一点,但没有蚁后那么多。当达尔文思考自然选择的进化时,这给他提出了一个问题,因为通常情况下,进化应该使个体朝着最有可能将自己的基因直接传递给下一代的方向发展。显然,不育的工蚁做不到这一点。当然,它们和蚁后也就是它们的母亲关系非常密切,实际上,由于蚂蚁的基因,它们和它们母亲的基因关系比我们和自己母亲的基因关系更密切,因为蚂蚁的基因工作原理略有不同。所以,这意味着它们的基因会传给下一代通过它们的兄弟姐妹,通过它们的姐妹,其他群体的未来女王,以及该群体产生的雄性。Chris -所以这不是“自私的基因”,更多的是基因会继续下去,但你必须帮助基因从别人那里流动。但是因为你和他们关系密切就不重要了吗?是的,我们称之为亲缘选择;在关系密切的情况下为家族利益行事。由于蚁群组织劳动分工的方式,这些蚁群也有很大的效率效益。 So they can very efficiently help their siblings to reproduce.

无线电信号或手机天线会迷惑蜜蜂吗?

我们向加州大学圣地亚哥分校的James Nieh提出了这个问题。

James:在印度有一项原始的研究引起了这些问题和兴趣,他们所做的是在蜂箱里放了一个无线手机发射器,但并没有在很多蜂群中完成,结果也不明确。它们没有统计学意义。我确实看过这篇论文。此外,作者还表示,他们的研究结果被过于宽泛地解释了。所以我想说,答案是确实没有科学证据表明手机信号塔或通信设备产生的其他类型的电磁辐射会伤害蜜蜂。此外,有许多地区受到蜂群衰竭失调症的折磨,附近没有手机信号塔。所以这并不是一个很好的联系。

如果蜜蜂或蚂蚁从蚁群中迷路了怎么办?

关于蜜蜂,我们向加州大学圣地亚哥分校的James Nieh提出了这个问题;关于蚂蚁,我们向约克大学的Elva Robinson提出了这个问题……詹姆斯-蜜蜂对不同群体的蜜蜂的接受程度是不同的。一般来说,尽管守卫蜂能闻到进来的蜜蜂,如果它们发现蜜蜂的气味与它们的群体气味有明显的不同,它们会拒绝这只蜜蜂,甚至试图杀死它。所以,很多时候,这些蜜蜂会被拒绝。然而,许多养蜂人的工作方式是,他们取一个蜂群,然后在接下来的几年里把它分开。所以事实上,这些不同的蜂群之间存在着某种亲缘关系,如果它们是姐妹蜂群,失去的工蜂很有可能会被接纳。

埃尔瓦:这确实取决于[蚁群]的亲缘关系,大多数蚂蚁对来自其他蚁群的蚂蚁非常敌视。通常,它们会战斗并杀死那只蚂蚁。但是有一些种类的蚂蚁会形成相互连接的蚁群网络,这些蚁群会发芽并产生新的蚁群,这些蚁群基本保持联系,所以它们是由许多不同的相互连接的巢穴组成的蚁群。因此,一只迷路的蚂蚁可以进入任何一个巢穴,这是没有问题的。

蜂群衰竭失调的原因是什么?

我们向加州大学圣地亚哥分校的James Nieh提出了这个问题。

詹姆斯:这绝对是蜂群崩溃的一部分,我们认为它有四个特征。一种是寄生虫,比如破坏瓦螨,螨虫。农药被认为与病毒和细菌疾病有关,最后,管理措施不是最佳的。实际上,我们经常移动蜜蜂。令人吃惊的是,在一个月内,北美大约80%的蜂群聚集在加利福尼亚中部进行农业授粉,这可能是非常有压力的,因为他们把蜜蜂聚集在一起,四处移动,工蜂不太适应一个新的地方。他们往往会迷路。

DNA片段的分子模型

51:23 -记忆是由基因编码的吗?

记忆是由我们的基因编码的吗?过去的辉煌和过去的尴尬会在不知不觉中传给我们的孩子吗?

记忆是由我们的基因编码的吗?

我们向剑桥大学巴伯拉罕研究所的沃尔夫·雷克教授提出了这个问题……

沃尔夫:这取决于我们谈论的是什么样的记忆。我们研究表观遗传记忆也就是基因组中的记忆,基因组中的表观遗传标记,它可以从一个细胞传递到另一个细胞,所以当细胞分裂时,基本上记得它们之前是什么。这种表观遗传记忆一直都在发生。我们身体里的所有细胞都携带着这种关于它们身份的记忆,关于它们是什么,关于它们是什么组织的记忆,这真的很重要,因为如果记忆出错,结果可能是癌症。

然后,有没有可能我们所经历的环境和事物是储存在大脑的记忆里的?确实是这样。是通过表观遗传机制吗?也许吧。

然后进一步延伸这个问题,那些作为表观遗传机制的一部分存在于大脑中的记忆是否有可能被我们的子孙继承?我认为这是一个很大的飞跃,理论上是可能的,但要记住脑细胞是非常特殊的。脑细胞里的东西主要发生在出生后。

戴安娜:所以表观遗传记忆可以被细胞继承,并帮助它们成为肝细胞、心脏细胞,甚至脑细胞。但是我们在生活中经历的事情创造了记忆,它们被记录在我们的脑细胞内或脑细胞之间,脑细胞会按照它们的表观遗传记忆的指示分裂。但这种表观遗传记忆应该是在你的父母收集任何记忆之前就已经写好了。沃尔夫:在这个时候,生殖细胞、卵子或精子已经形成,它们将遗传和表观遗传信息传递给子孙后代,并且远离大脑。所以,简短的回答是,在大脑中发生的事情,甚至可能涉及到巩固记忆的表观遗传机制,在我看来,不太可能传递给我们的孩子和孙子。

戴安娜:也许你可以从父母那里继承表观遗传记忆,但不能从他们丰富多彩的生活中继承记忆。关于蠕虫的表观遗传学已经有相当多的研究。美国马萨诸塞州的一个研究小组发现,在发育过程中经历压力的蠕虫与那些快乐的幼虫相比,会将不同的表观遗传信息传递给后代。一些人认为,在发育过程中遭受营养不良等压力的人类也可能将他们的表观遗传遗传给未来的后代。

评论

添加注释