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1700233779 生命密码2:人人都关心的基因科普 [:1700232016]
1700233780 生命密码2:人人都关心的基因科普 为谁辛苦为谁甜
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1700233782 “不论平地与山尖,无限风光尽被占。采得百花成蜜后,为谁辛苦为谁甜。”蜜蜂因为能采集、储存香甜醉人的花蜜,自古被人类广为称赞,被人类视为勤劳、无私奉献的象征。
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1700233784 不过,蜜蜂的“无私奉献”只是人类一厢情愿的想象。谁愿把自己的口粮拱手相让?只是蜜蜂无力抵挡人类的掠夺罢了。
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1700233786 说起来,蜜蜂在地球上出现的时间远比人类要早,它们的祖先诞生于第三纪,当时它们像胡蜂一样是肉食动物,主要靠捕食其他昆虫为生。到了白垩纪时期,随着有花植物的兴起,蜜蜂“放下屠刀”转而以花蜜和花粉为食,族群也和蚂蚁类似,演化成了社会性昆虫,它们的授粉对有花植物的发展有重要意义。尽管人类在蜜蜂面前属于很晚很晚的后辈,但这并不影响他们对野蜂的掠夺:在距今4万年前的欧洲洞穴壁画上,就绘有人类采摘野蜂蜂巢的场景。
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1700233788 蜜蜂王国
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1700233790 白居易在诗中写道:“蜂巢与蚁穴,随分有君臣。”跟蚂蚁一样,蜜蜂也属于社会性昆虫,蜂群中的成员地位有别,分工不同,古人认为它们像人一样有君臣之别。
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1700233792 蜂群成员一般包括一只蜂王、少数雄蜂和大量工蜂。蜂王又称蜂后、雌蜂,是生殖系统发育完善、能繁育后代的雌性蜜蜂,个头比较大,负责产卵繁殖后代,寿命长达数年。工蜂则是生殖系统不完善的雌性蜜蜂,个头较小,负责喂养幼虫、修建蜂巢、采集食物、攻击敌人,寿命只有几个月。
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1700233794 蜂王和工蜂都是受精卵发育而成的双倍体个体,基因型完全一样,是什么造成它们身体状况、寿命等方面出现种种差异?关键因素乃是食物。
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1700233796 青年工蜂会分泌蜂王浆,喂给刚孵化的蜜蜂幼虫,但对多数幼虫只喂3天的蜂王浆,此后便给它们喂食蜂蜜和花粉,这些幼虫日后发育为工蜂;而被选定成为未来蜂王的幼虫则居于王台,终身食用蜂王浆,发育为蜂王,壮硕长寿,子孙繁盛。
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1700233798 当蜂王意外死亡时,工蜂便把3日龄以下的幼虫移到王台,给它喂食蜂王浆,让它成长为新的蜂王。如果没有合适的幼虫,它们只能给某只成年工蜂喂食蜂王浆,工蜂无法交配,只能孤雌生殖,产下未受精卵。这些卵只能孵化出单倍体的雄蜂,这个蜂群最终还是会因为无法繁殖而消亡。
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1700233800 蜂王浆造成了蜂王和工蜂截然不同的身体状况,让人类对这种神奇的液体心生向往:其中是不是有增强生育能力、延长寿命的功效?人类服用蜂王浆是不是也能健康长寿?因为传说有着神奇的保健功效,加上产量少,采集困难,蜂王浆逐渐被捧为价格不菲的高级保健品。
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1700233802 然而,蜂王浆真的如此神奇吗?其中主要的有效物质又是什么?研究人员给动物喂食了蜂王浆,发现这种物质确实能在一定程度上提高动物的生殖能力。2011年,日本科学家在新鲜的蜂王浆中发现了一种叫作royalactin的蛋白质,能促进生长激素的分泌,但这种物质不是十分稳定,长期储存的话可能降解。
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1700233804 后来,学者发现蜜蜂幼虫能发育成蜂王,不仅与吃蜂王浆有关,还因为它避开了蜂蜜和花粉中的对香豆酸和miRNA(小分子RNA),miRNA可以对蜜蜂产生表观遗传学方面的影响。对香豆酸和miRNA对人畜无害,却会影响蜜蜂的生长发育。如果幼虫能一直食用不含这两种物质的蜂王浆,便能正常发育。总之,蜂王浆有一定保健功效,可以适当服用,但它也并非神药,不宜对它的功效过于迷信。
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1700233806 雄蜂的基因型则与蜂王、工蜂不同,它是由未受精卵孵化出来的单倍体个体,唯一的任务就是和蜂王交配。一旦蜂王成功受精产卵,雄蜂便被工蜂逐出蜂巢,因饥寒而死。古人又把雄蜂称为将蜂或者相蜂,认为它能辅佐君王,而它这种“狡兔死,走狗烹”的命运,也跟史书上的不少名臣命运颇为相似。
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1700233808 蜂巢宝藏
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1700233810 工蜂最主要的工作是采蜜。每天清晨,少数工蜂总是率先离巢寻找蜜源。科学家们发现,这些担任“侦察员”的工蜂,儿茶酚胺、谷氨酸和GABA的分泌水平远超普通工蜂,所以表现出更强的探索能力。
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1700233812 蜜蜂的视觉对黄色和蓝色比较敏感,所以它们偏爱这些颜色的鲜花(包括能明显看到黄色花粉的鲜花)。另外,红花因为容易吸热而温度较高,容易被蜜蜂注意,香气浓郁的鲜花也能以气味吸引蜜蜂,也受到了蜜蜂的青睐。
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1700233814 当侦查蜂发现蜜源花丛后,便返回蜂巢用舞蹈动作通知工蜂大部队前来采蜜。奥地利科学家卡尔·弗里希(Karl Frisch)经过多年研究发现,如果侦查蜂跳的是圆圈舞,说明蜜源离蜂巢不到百米;如果侦查蜂跳的是8字形舞蹈,说明蜜源离蜂巢百米以外,而且舞蹈动作越慢,说明蜜源越远。另外,侦查蜂跳舞时头部的朝向则指明了蜜源的方向。凭着这一发现,弗里希获得了1973年的诺贝尔生理学或医学奖。后来,德国科学家发现,侦查蜂除了运用舞蹈,还会用振翅的声波向同伴传递信息,曾有科学家让机器蜂给蜂群指点蜜源,结果因为机器蜂无法发出振翅声波,被蜂群识破:既然“非我族类”,自有一顿痛殴。
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1700233819 在蜂巢酿蜜的蜜蜂
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1700233821 蜜蜂把采到的花蜜储存在蜜囊里,回巢后把花蜜吐到各蜂房里,一边扇翅让水分蒸发,一边反复吞吐蜂蜜,让体内的酶把蜂蜜的蔗糖转化为容易吸收的葡萄糖和果糖。这个加工过程就叫酿蜜。酿造好的蜂蜜,含水量不到20%,不但味道更加甘美,而且久存不坏。据说,在古埃及金字塔中还有3 000多年前埋藏的蜂蜜,至今仍未变质,甚至可以食用。
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1700233823 蜂蜜在古代是上等美食,宋人梅尧臣称赞蜂蜜“调和露与英,凝甘滑於髓”,三国时期的袁术临死前还念念不忘要喝蜂蜜水。原始人类一般靠采摘野蜂巢获取蜂蜜,就连蜂巢里的蜂蛹也成了他们口中的美食。后来人类开始驯养蜜蜂,为蜜蜂赶走老鼠等偷蜜者,在冬天百花凋零时为蜜蜂准备糖水充当口粮,而蜜蜂也让人类取走部分蜂蜜作为回报。
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1700233825 除了蜂蜜和蜂王浆,蜂巢中的花粉、蜂蜡、蜂胶对人类也大有用处。采蜜时,蜜蜂会沾染一身花粉;随后,则用后腿的花粉刷把身上的花粉扫入后腿的花粉筐中(蜜蜂身上的花粉刷和花粉筐均由粗毛组成),攒成一个花粉团;而蜜蜂身上没被收集的零散花粉,便随它们四处采蜜时落在其他花朵上,完成帮植物传宗接代的任务。古人早就注意到蜜蜂后腿上所携带的花粉团,古诗中也有“採华香负蜜蜂股”的句子。被蜜蜂采回的花粉团又称蜂花粉,含有丰富的维生素、氨基酸和微量元素,可被加工为食品和保健品。
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1700233827 年纪略大的工蜂可以分泌蜂蜡修建蜂巢,工蜂腹部有4对蜡腺,分泌的液状蜡质与空气接触后便凝结成固体蜡。蜂蜡可用于制作蜡烛、蜡丸、蜡染布料,在药丸外面包裹蜡衣制成蜡丸,可以长期保存,而军中传递机密文书时,也会把书帛封在蜡丸中,防止外人偷窥泄密。
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