蜜蜂為了採集水滴掉到水裡怎麼辦?新研究:蜜蜂是一流衝浪手

作者 | 發布日期 2019 年 11 月 20 日 15:53 | 分類 生態保育 , 自然科學 follow us in feedly


蜜蜂不只會採蜜授粉,來到水上還是技術高超的衝浪者。加州理工學院科學家發現蜜蜂掉到水面時,會利用翅膀拍打出漣漪往前滑行,就像衝浪選手控制腳下衝浪板的傾斜角度並在浪上滑行一樣。

蜜蜂群體中最忙碌的就是工蜂了,隨著年齡增長要接下五花八門的不同工作,包括打掃巢房、餵養幼蟲、築巢、採蜜、釀蜜、保護蜂群;此外,當天氣過於炎熱時,巢內儲存的蜜需要水降溫,年齡最大的工蜂就會被派去採水,找到水源後將水吞入體內、儲存在特殊腔室中帶回來。

萬一工蜂不幸掉到水裡,由於水沾黏翅膀、剝奪了蜜蜂的飛行能力,牠們可能因此死亡,但也可能靠著一種獨特的振翅方式推動水、努力游到陸地上。

加州理工學院工程師 Chris Roh 某天走在校園內時,看見一隻蜜蜂正在池塘中掙扎,原本這是很常見的事,然而當 Chris Roh 湊近一瞧,發現蜜蜂振動翅膀產生的波紋映射在水底,圖樣非常特別,立刻引起科學家的興趣。

Chris Roh 和加州理工學院航空與生物啟發工程學教授 Mory Gharib 合作,捉來 33 隻蜜蜂帶回實驗室研究,他們將蜜蜂放入靜止的水面,趁蜜蜂揮翅拍打水面時用光對準牠們,讓水紋在底部形成陰影,好讓研究人員仔細觀察。

Chris Roh 和 Mory Gharib 注意到,蜜蜂振翅產生的水波形狀左右對稱,而蜜蜂後方產生帶有干涉圖像的強大水波、前方則不明顯(見下方影片),這種不對稱性能讓蜜蜂以最小的力推進,大約 1/20,000,000 N。

當蜜蜂掉到水中,牠們不會只是緊張的上下撲騰,而是靈活揮動翅膀產生推進力,首先向後或向下彎曲推開水,然後再向前或向上彎曲拉回來;此外,蜜蜂此時揮翅幅度小於 10 度,對比在空中飛行時揮翅幅度達 90~120 度,並且上部翅膀保持乾燥,下部翅膀緊貼水面拍打。

萬一蜜蜂掉到水中,由於水的密度空氣高 3 個數量級,蜜蜂的翅膀無法拍出足夠力道直接飛離水面,但牠們可以靠這種拍打前行的方式在水中前行約 10 分鐘,只要游回岸邊,牠們就可以重新起飛。

研究人員表示,還沒有在其他昆蟲中看到這種類似衝浪的揮翅動作,多數半水生昆蟲都用腿來推進,而不是像蜜蜂這樣拚命振翅前行,石蠅雖然有很接近的動作,但它們的揮翅運動更像在戲水而不是衝浪。團隊推測,也許這是蜜蜂為了採集水滴而進化出的特有能力。

這項發現可能有助於科學家開發類似的水上救援機器。新論文發表在《美國國家科學院院刊》(PNAS)。

(首圖來源:加州理工學院

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