摘要:昆虫传粉者在生态系统中扮演着至关重要的角色,不仅支持自然植被的繁殖,还直接关系到农业生产。然而,随着全球气温的上升,越来越多的证据表明传粉者的种群数量正在下降,这一趋势归因于栖息地丧失、农药使用以及病害压力等多种因素,而气温升高进一步加剧了这些威胁。昆虫的身体
本文来源于“海洋与湿地”(OceanWetlands):
作者:王芊佳
昆虫传粉者在生态系统中扮演着至关重要的角色,不仅支持自然植被的繁殖,还直接关系到农业生产。然而,随着全球气温的上升,越来越多的证据表明传粉者的种群数量正在下降,这一趋势归因于栖息地丧失、农药使用以及病害压力等多种因素,而气温升高进一步加剧了这些威胁。昆虫的身体小,调节体温的能力有限,飞行过程中的高能量代谢需求又使它们对温度变化异常敏感。尽管如此,我们对这些昆虫的热耐受范围和能力,尤其是它们如何在一天不同时间段应对高温的能力,仍然缺乏足够的了解。
“海洋与湿地”(OceanWetlands)小编注意到,近日一篇发表在《Journal of Melittology》上的研究,深入探讨了蜜蜂和蝇类这两大重要传粉昆虫在应对气温变化方面的差异,揭示了蜜蜂的耐热能力普遍高于蝇类,同时不同时间段的觅食活动也会影响它们的耐热上限。
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提到苍蝇,很多人首先想到的可能是它们让人厌烦的嗡嗡声,甚至是脏乱的形象。但实际上,苍蝇是地球上最重要的传粉者之一,它们在生态系统中发挥着至关重要的作用。
“海洋与湿地”(OceanWetlands)小编注意到,近日发表在《蜜蜂学报》(Journal of Melittology)上的一项最新的研究表明,随着全球气温不断升高,苍蝇的生存面临着越来越大的挑战,甚至比蜜蜂还更容易受到气候变化的影响。
这项研究由宾夕法尼亚州立大学的科学家们领导。该研究团队对美洲热带和亚热带地区的蜜蜂和苍蝇的耐热性进行了调查。
结果发现,蜜蜂的耐热能力比苍蝇强,能承受的温度比苍蝇高出2.3摄氏度。而且,蜜蜂的栖息范围也比苍蝇更广,这意味着,它们能适应的环境更加多样、生存的空间也更大。
羽芒宽盾食蚜蝇(Phytomia zonata)是一种昆虫,属于宽盾食蚜蝇科(Tachinidae)宽盾食蚜蝇属(Phytomia)。在绿色防控中,它们通常被用作生物防治的一部分,特别是在农业中用来控制害虫,如蚜虫。羽芒宽盾食蚜蝇的成虫和幼虫都以蚜虫为食,因此在自然界中起到了重要的生态平衡调节作用。上图是在北京海淀的一个地方发现的羽芒宽盾食蚜蝇。摄影:Linda Wong ©绿会融媒·“海洋与湿地”(图文无关)
具体来说,昆虫的耐热能力,即它们在高温环境中保持正常活动的极限温度(简称为“热容忍力”),因种类和活动时间的不同而有所差异。研究发现的“蜜蜂的热容忍力比苍蝇高出约2.3°C”,这意味着蜜蜂比苍蝇更能适应高温环境。特别是在上午,蜜蜂的耐热能力甚至高于下午的水平,这可能与它们在一天中的活动规律有关。
路边的野菊花——线叶旋覆花(Inula linariifolia Turcz.)上,飞来飞去的是一只黑带食蚜蝇(Episyrphus balteatus)。©绿会融媒·“海洋与湿地”(图文无关)
研究团队在热带和亚热带地区的城市及郊区进行了实地考察,分别在哥伦比亚的Cajicá、美国德州的埃尔帕索、美国加州的雷东多海滩采集了408只蜜蜂和苍蝇样本。通过逐步加热的方法,研究人员测试了这些昆虫的最大耐热能力。他们发现,生活在高海拔热带地区的昆虫,其耐热能力普遍低于生活在低海拔地区的同类。而在更温暖的亚热带地区,这些昆虫的热容忍力更高。
为什么蜜蜂比苍蝇更能耐热?这可能与蜜蜂的进化历史有关。
据科学家推测,蜜蜂起源于沙漠等极端高温环境,这使它们在长期的演化过程中形成了更强的抗高温能力。而苍蝇在相对温和的环境中演化,因此对高温更为敏感。
但这并不意味着蜜蜂在气候变化中就完全没有问题。研究还发现,即使是同一种类的蜜蜂,其耐热能力也会因地理位置和活动时间的不同而有所变化。例如,在哥伦比亚采集的蜜蜂,其耐热能力明显低于美国的蜜蜂。由此可见,环境因素对昆虫的生存能力影响深远。
这项研究负责人玛格丽塔·洛佩斯-乌里贝教授表示:“蜜蜂和苍蝇在自然界和农业中都扮演着非常重要的角色,它们帮助植物授粉,使生态系统得以维持。然而,这些小生命正面临栖息地减少、农药使用、疾病以及气候变化等多重威胁。”尽管苍蝇常被忽视,但它们在自然界中发挥的作用非常关键。除了帮助大量植物完成繁殖,它们还为许多生物提供了食物和栖息地。在农业中,苍蝇的作用也越来越显现。比如说可可树,这种生产巧克力的植物,主要依赖苍蝇进行授粉。
一些苍蝇的标本。Linda Wong摄影。©绿会融媒·“海洋与湿地”(OceanWetlands)
有数据显示,全球105种主要依赖传粉的作物的总经济价值超过8000亿美元。虽然蜜蜂被认为是最重要的传粉者,但研究也发现,苍蝇,尤其是食蚜蝇和蓝蝇,在很多情况下排名紧随其后,成为作物传粉的关键“帮手”。
“我们应该给苍蝇更多的关注,”洛佩斯-乌里贝说,“它们虽然不起眼,但它们在生态系统中的角色不可忽视。而且,苍蝇和蜜蜂面临的威胁是一样的,气候变化对它们的影响越来越大。”
昆虫是变温动物,不能像人类那样调节体温。所以,它们对气温变化非常敏感。
这项研究特别之处在于,数据采集工作正好发生在新冠疫情(COVID-19)期间。由于疫情限制了国际旅行,研究团队采用了一种创新的方式——将设备邮寄给来自世界各地的学生,让他们在家中进行实验。这种方式,不仅克服了疫情带来的困难,还扩大了研究的覆盖范围,使得研究能够涵盖美洲多个国家和地区。
朝天蕉(Musa velutina H. Wendl. et Drude)的花很特别,这种香蕉的花序向上生长,上面可以看到有虫子在授粉。摄影:Linda Wong(摄于北京植物园展览温室) ©绿会融媒·“海洋与湿地”(OceanWetlands)
这项研究的发现给我们带来了一个警示:气候变化正在影响着我们赖以生存的生态系统,苍蝇作为重要的传粉者,它们的减少将会带来不可忽视的后果。保护这些昆虫不仅仅是保护生态环境,它们的生存直接关系到我们未来的粮食安全、生态健康。
正如研究人员所说:“不要低估苍蝇的作用,它们在自然界中的角色远比我们想象的要重要得多。如果我们不采取措施保护它们,未来的生态系统和农业将面临巨大的风险。”
感兴趣的“海洋与湿地”(OceanWetlands)读者可以参看全文:
Margarita M López-Uribe, Maren K. Appert, Alonso X. Delgado, Andrés F. Herrera-Motta, Abigail Jimenez, Ruben D. Martín-Rojas, Victor M. Ramos-Abensur, Diego A. Riaño-Jimenez, José R. Cure, Jose D. Fuentes, Luis O. Duque, Victor H. Gonzalez. Critical thermal maxima differ between groups of insect pollinators and their foraging times: Implications for their responses to climate change. Journal of Melittology, 2024; (122) DOI: 10.17161/jom.vi122.22505
https://journals.ku.edu/melittology/article/view/22505/20749
海洋与湿地
专栏作者
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资讯源 | 蜜蜂学报.ScienceDaily.PSU
编译 | 王芊佳
编辑 | 王海诗
排版 | 绿叶
【引用本文】
王芊佳.气候变暖“热”不住了,苍蝇竟比蜜蜂更脆弱?你不知道的传粉英雄.海洋与湿地.2024-12-21
全球环境治理·海湿专栏作者
Global Environmental Governance
生物多样性保护利在千秋。©摄影:王敏幹教授(Prof.John MK Wong) | 绿会融媒·“海洋与湿地”(OceanWetlands)
【参考资料】
https://www.psu.edu/news/research/story/pollinators-most-vulnerable-rising-global-temperatures-are-flies-study-shows
https://journals.ku.edu/melittology/article/view/22505
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来源:中国绿发会