讓你快樂的多巴胺,也會影響蜜蜂行為
我們在糖水中添加多巴胺以后,讓蜜蜂通過攝取糖水的方式提高其大腦里多巴胺的水平。研究發現,即使蜜蜂知道放置糖水的地方有捕食者存在,也會降低對被捕食危險的恐懼,繼續增加取食的時間。結果表明,多巴胺提高了蜜蜂的抗壓水平。
譚墾 中國科學院西雙版納熱帶植物園研究員
你相信嗎?多巴胺不只能給人類帶來快樂,也會影響蜜蜂的行為。
中國科學院西雙版納熱帶植物園研究員譚墾團隊發現,當蜜蜂的天敵胡蜂來臨時,蜜蜂大腦中的多巴胺水平會降低,并會在蜂群中傳播警報信號。4月13日,該成果論文在線發表于國際期刊《當代生物學》上。
那么,多巴胺會怎樣影響蜜蜂的具體行為?外界因素會怎樣影響蜜蜂多巴胺的分泌水平?這項研究成果會惠及人們的生產生活嗎?帶著這些問題,記者采訪了譚墾。
多巴胺參與調節蜜蜂行為
多巴胺是一種神經傳導物質,它在人類和動物的欲望、沖動、獎勵和成癮的神經環路中起調節作用,是動物體內欲望系統的重要“調節者”,可以傳遞興奮和開心的信息。
最初的研究認為,多巴胺只存在于哺乳動物體內;而在昆蟲體內,發揮對應作用的物質是章魚胺?!艾F在,已經有明確的研究給出了多巴胺參與調節昆蟲食欲和記憶的證據?!弊T墾所說的研究,是2022年由福建農林大學蘇松坤研究組與法國圖盧茲大學的一個研究組合作進行的。譚墾介紹,這項研究首次揭示,多巴胺對蜜蜂取食欲望的調節機理和多巴胺對哺乳動物取食欲望的調節機理相似。當蜜蜂遇到盛開的花朵,或采集到足夠的花蜜后,就會在巢脾上跳“8”字舞蹈。這時,多巴胺在蜜蜂大腦中分泌量增加;此外,在蜜蜂饑餓時,多巴胺在其大腦里的分泌量也會增加?!翱傊?,蜜蜂的采集欲望越強,其體內的多巴胺分泌量越高;相反,當蜜蜂采集欲望受挫時,其體內多巴胺分泌量也會降低?!弊T墾表示。
蘇松坤研究組的研究揭示了“硬幣的一面”——食物、跳“8”字舞等正向信號的刺激能增加蜜蜂多巴胺分泌量。但“硬幣的另一面”——負向信號的刺激是否會導致蜜蜂多巴胺分泌量減少呢?“這就是我們研究的課題?!弊T墾說。
譚墾進一步解釋道,負向信號包括生物信號和非生物信號兩種?!疤鞌硜砼R、同伴之間的爭斗等是生物信號,非生物信號則包括不好的天氣等因素?!?/p>
為此,研究團隊選擇了蜜蜂的天敵——胡蜂。有時,幾只胡蜂就可以消滅一個蜜蜂群。因此,蜜蜂在進食時,往往需要避開胡蜂。同時,蜜蜂還會對胡蜂表現出警惕、恐懼和厭惡。
“我們在糖水中添加多巴胺以后,讓蜜蜂通過攝取糖水的方式提高其大腦里多巴胺的水平。研究發現,即使蜜蜂知道放置糖水的地方有捕食者存在,也會降低對被捕食危險的恐懼,繼續增加取食的時間。結果表明,多巴胺提高了蜜蜂的抗壓水平?!弊T墾說,“我們還發現,多巴胺對蜜蜂行為的調控是多樣的——它對危險信號也能做出調節,蜜蜂通過降低多巴胺的分泌抑制采集欲望,從而減少出野外采集的行為?!?/p>
此外,研究還發現,蜜蜂有一個傳遞危險信息的復雜機制。在蜂巢內,發現險情的蜜蜂會用頭撞擊正在跳“8”字舞的同伴,導致后者舞蹈次數減少,而這一警報信號會激發出蜂群相應的防御行動。
投入應用前還需田間試驗
譚墾團隊的研究表明,蜜蜂體內多巴胺的分泌量會影響其行為。這對我們的生產生活有什么用呢?
“首先,這項成果有望應用于提升蜜蜂的授粉積極性,保障作物產量?!弊T墾解釋道,“現在,隨著自然界中授粉昆蟲數量的下降,蜜蜂承擔著越來越重的授粉任務。如果能夠在一些蜜蜂不太愿意去的經濟作物上噴灑含有多巴胺的刺激性溶液,或許能夠提升蜜蜂對這些作物的授粉積極性,達到增收目的?!?/p>
這項成果不僅可以用來提高蜜蜂授粉積極性,還可能被用于保護蜜蜂?!叭藗冇袝r會在某些農作物上噴灑農藥,這些農藥往往會對蜜蜂造成比較大的傷害。這項研究表明,如果能夠向蜂群釋放負向信號或噴灑多巴胺抑制劑,降低其多巴胺分泌量,蜂群取食欲望就會降低,它們接觸噴有農藥的作物的概率也會降低?!弊T墾補充道,“這項研究也可能為人們提供一種無害的驅蜂手段?!?/p>
當然,這項研究距實際應用還有一定的距離?!拔覀冎皇浅醪桨l現多巴胺分泌量的下降會使蜜蜂的活動量減少。但具體噴灑多少多巴胺抑制劑能夠在保證蜜蜂安全的情況下達到效果,還需要一系列田間試驗?!弊T墾表示。
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