深度网:如果蜜蜂灭亡,人类将会怎样?

admin 3个月前 (06-23) 快讯 35 2
是否患有新冠肺炎,2 秒就能给出判断?

AI 医疗影像系统,正在为新冠肺炎诊断提供帮助。面对这项工作,擅长识别图像又不会疲惫的 AI 再合适不过。2 月 5 日,CT 被正式纳入新冠肺炎诊断标准。分秒必争的当下,AI 阅片的确能提供不少帮助。与肺癌筛查类似,通过收集新冠肺炎病例样本数据,让机器学习样本纹理等特征,训练后的模型甚至在几秒内,对患者是否患有新冠肺炎做出判断。在实际治疗中,新冠肺炎患者每 2-4 天就要接受一次 CT 检查,以判断病情发展。

本文来自微信公众号:CC讲坛(ID:ccjt2014),演讲者:昆虫学者、中国科学院动物所研究员 朱朝东


十几年专注于野生蜂群的研究,他说全球被子植物中绝大部分是通过虫媒传粉, 其中主要的传粉昆虫就是蜜蜂。没有蜜蜂,80%以上的植物将消失,世界也将面临绝境。


今天我非常荣幸来和大家分享,我研究蜜蜂过程当中的故事。


首先我们来预言一下,如果世界上没有蜜蜂的话,我们的世界将会怎么样?大家看到这个非常美丽的图片,是我们现在的世界的情况。



那如果没有蜜蜂,有可能世界就是这样。



那大家可能会问是什么原因造成的呢?大家首先要知道,这个全世界有多种多样的被子植物。各种各样的植物为我们在制造着氧气,但是植物要想繁衍它需要什么东西呢?


大多数的被子植物它都是异花传粉,所以它需要蜜蜂、需要各种各样的传粉昆虫来给它传粉,达到异花授粉的目的。最后才能够产生果实、种子,繁衍后代。


绝大部分的传粉昆虫,大概80%左右都是蜜蜂。如果一旦没有了蜜蜂那毫无疑问,这个被子植物无法授粉、无法产生后代。也就没有种子,那么没有了被子植物。这个世界上的人类、各类动物赖以生存的氧气就不可能充足。那么世界就必然走向灭亡!


简单介绍一下我自己,我是动物研究所的。我专门研究的是昆虫系统学。长期以来我们主要是关注膜翅目的昆虫。



以蜜蜂和这个小蜂为主,经过我们多年的野外研究,蜜蜂目前已经知道的、给它定下名字的有1370种。除此之外,还有大量的野生蜜蜂现在实际上还没有发现,或者没有采集到、没有给它定名。在座的很多非昆虫学专业的同志,从小从课本上得到的知识是这样--蜜蜂应该住在这个六角形的这个巢穴里面。


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应该是群居的,应该是给我们生产这个蜂蜜的。但实际社会性的昆虫是非常非常少的,只有主要分布在Apis蜂蜜属的几个种类。


大部分的种类应该是这样,它们住在地底下、它们可能在树木里面打洞、也可能在土壁上、山崖上、墙壁上打洞筑巢。这些蜜蜂我们一般人可能没有注意到。


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下面我想简单讲一个,我们研究油茶的故事。北方的同志可能对油茶不是很熟悉,油茶实际上是世界上四大木本油料作物之一,它有食用、保健的功能,一些营养学方面的研究成果已经证明了,它相当于东方的橄榄油。那么油茶除了能够给我们提供保健和食用之外,还能够水土保持。在我们长江流域十七个省市地区都广泛地进行了种植。


国家对这个产业非常重视,但是油茶在种植区还存在着一个问题。就是产量非常低,每亩的平均产茶油大概60斤左右。国家政府希望提高油茶的产量,组织了研究人员对它进行研究。特别是进行了高产的品种的培育,引进一些高产的品种,但是尽管做了这些工作,油茶的产量仍然不是很高。


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我们动物研究所著名的蜜蜂学研究员吴燕如先生,带着一批工作人员到广西、江西、湖南等地进行考察,希望能够发现一些给油茶传粉的蜜蜂。大家可以从这张图上可以看到油茶的花很大,而且它的花粉颗粒大,花蜜的浓度也挺高,花蜜的容量也很高。地方政府就鼓励蜂农,蜜蜂拉着过去,给他们一些补贴,然后希望他们能够产更多的蜜。


但是很快蜂农就从油茶产区就撤退了。原因很简单,油茶花蜜里面含有一种生物碱,生物碱成体的蜜蜂吃了以后它没有问题,但是它做成这个蜂粮给这个幼体,幼虫吃了以后,幼虫就烂死。这样的话蜂农就没有效益了,他就很快就撤退了。


所以当地的茶农基本上就对油茶就疏于管理,就不太去管它了。那么在2006年我从国外回来以后,接了这个吴燕如老师的工作。吴老师鼓励我们首先开展油茶的传粉者的研究。


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也就是当地野生蜂的研究,我们希望通过了解这种蜜蜂,了解当地的土蜂是什么样的物种,这些物种又是什么样一个生活史,把它们进行一定的繁养,提高它当地的虫口密度。然后为提高油茶访花的效率、还有坐果率,做出我们的工作。我们就派出了两个助手就到了江西的宜春蹲点,蹲了两年。


首先发现当地虫口密度最大、数量最多、物种搞清楚了。是12种传粉蜜蜂当中的油茶地蜂,我们要想搞清楚它的生活史,就必须就用铲子挖地。我们当时挖了1.5米深,挖完了以后大家可以从这张图中可以看出,这个油茶地蜂非常聪明。


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它筑巢以后的深度大概有1.5米,同时旁边有每一个、每一个的小室,在这个小室里面做上花粉球,同时在花粉球上产卵,过上七八天虫卵呢就变成了幼虫,幼虫最后化蛹,就形成了最后羽化。油茶地蜂羽化的时间恰好就是油茶开花的时候。


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给大家普及一下油茶开花的时间,一般都比较晚,属于秋冬季节,一般在国庆节以后季节,在江南这个长江沿线17个省市,基本上属于比较冷的时候,我们到当地很少看到各类昆虫,包括蝴蝶、蛾子都很少,家养的蜜蜂也有一些,但是基本上都属于不太活跃的情况。


但是油茶地蜂非常量大,这个最后就发表在我们的《昆虫学报》杂志上面,同时这些工作也为我们后续进行油茶地蜂的扩繁,提供了一定的基础。但是尽管我们发现了一个非常有效的传粉者,但是油茶地蜂也可能不授粉。


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为什么原因呢?大家仔细观察这张图片,在这张图上面大家可以看出来。我们在江西宜春开会的时候呢,有很多的当地的茶农他就过来听我们的讲座,希望了解为什么他的这个产量比较低。


有一位非常聪明的江西农业大学毕业的本科生,他承包了当地的100多亩的油茶林。他希望像种水稻一样、希望像种小麦一样精耕细作。大家可以看地里面非常干净,而且很少见到有茅草。南方来的同志都很清楚,当地雨水很足,你只要几天不锄草,地上的草就应该是很茂盛了。但是这个地方确实很干净,那我看了图片以后我就问他,你做了什么?


他说:我想像种水稻一样,我第一洒除草剂,第二给它铺上地,第三没事我就找几个人给它锄锄草。想象的非常好,但是人为干扰导致了一个什么问题呢?仍然是雨水的问题,在江西一带雨水很足,你把它这个草给去掉以后破坏了两样东西。第一个就是破坏了当地土蜂原来在这个地方筑的巢穴的出口、这个进口。第二个就是它雨水一足以后,把这个松散的土壤给冲走了,把土带走了以后导致这个地表板结。


这样导致这个地蜂无法进去巢穴,所以这样的话我们就给他提供了一个很小的建议。我说你们不要打锄草剂,这是一个。第二个呢不要那么勤快,适当的让它留点草。这样草一长起来以后,当地的土蜂就又回到了这个地方,又进行筑巢,授粉率就上升了,坐果率也就上升了!


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因此,通过油茶和油茶地蜂的这个故事,我希望告诉在座的各位三个问题。


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第一个,包括作物在内的各类植物和这个昆虫之间,它有一个长期进化形成的相互作用的关系,相互依存的关系。这种关系呢非常地密切。


第二个,野生蜜蜂比如说我们刚才讲的油茶地蜂,它有着家养蜜蜂无法替代的作用!


第三个,就是不科学的人为干预,包括人工耕作制度,有可能对某些作物适用。但是也可能对植物和蜜蜂之间的这种紧密的互作关系,产生负面的影响。


那么下面再讲两个例子,我们已经发现了当地每个地方都有特定的野生蜜蜂,都可以实现这给作物传粉的功能。举一个例子猕猴桃,还有一个例子就是我们北方经常见到的果树,苹果、梨这些都是早春的果品。社会发展了,我们对果品的要求越来越高,以前的为了提高坐果率。更多的采用人工授粉的这种方式。


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但是人工授粉导致了两个问题,特别是在现在。第一 人工成本很高,第二个人工授粉里面可能会加入一些包括像膨大剂、生长激素等等的一些东西。经过我们长期研究每一个地方,它都有特定的蜜蜂可以足以给这些果树进行授粉,不需要人为的参与。


有了野生蜜蜂的授粉后,比如说我们在昌平有一个苹果园,进行研究以后蜜蜂的物种,在我们减少人为干预之后,蜜蜂的物种也增加了、蜜蜂的种群数量也增加了,导致果形非常漂亮,越来越漂亮!而且果实品质也很好,同时也降低了果农的人工成本。


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但是非常严峻的现实,全世界的蜜蜂在急剧地下降。比如说在二战结束一直到2007年,有一系列重要的文章都讲美国的蜜蜂,特指家养蜜蜂种群数量已经下降了将近一半。第二个中国的蜜蜂通过蜜蜂研究所同事的研究,他们发现90年代以来到现在10年里面已经减少了10%左右,特别是中华蜜蜂种群数量大大减少。


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经过我们的研究,我们在野外也发现很多的野生蜜蜂的物种,在被发现之前就已经绝灭了。比如说我们原来在中关村动物园都可以随便发现一些很奇特蜜蜂物种,但现在已经不可能了。那么造成蜜蜂大量绝灭的原因是什么?


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大家首先就会想到气候变化,气候变化现在在国际上炒得很热。但气候变化最直接的原因就是什么呢?温度发生了变化,导致物候发生了不同,变化以后就会破坏蜜蜂和植物之间的紧密的物候关系。


比如说具体地讲,就是植物开花了但是蜜蜂没有出来,这时候植物就得不到授粉。另外一个的话反过来也是一样。蜜蜂出来了,没有花开,那这时候它没有食物,没有花蜜。


第二个就是环境变化,环境变化大家都深有体会,第一个就是空气污染、水体污染,还有像播撒那个农药,化肥等等。


第三个就是土地利用,我们国家的土地包括工业用地、商业用地,还有农业用地都非常地缺乏。土地利用以后必然就侵占了大量原有的土著蜜蜂的栖息地。


最后一个原因外来物种。外来物种首先是意大利蜜蜂,我们家养的蜜蜂本身就是个外来物种。第二个就是外来的植物,它们到了我们中国以后,它因为没有原著地的天敌,所以它们大量的爆发,侵占了我们当地的土著植物的栖息地,导致当地土蜂的食物减少,蜜蜂就必然就会消失。


我们在座的各位能够做些什么来保护非常重要的传粉功能的蜜蜂呢?


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第一个,我们可以像做鸟窝一样做一些巢穴。这个是我们最近在宜春的新余,所特制的一些PVC管的巢穴,以此来提高蜜蜂的密度。


另外一个,我们可以用一些旧的芦苇管或者有一些竹管来做这个蜂窝。另外我们可以在家前屋后大量地种植一些花。这里也补充一个小的故事,我们在克拉玛依采样的时候,大家都知道克拉玛依是一个非常重要的产油区,也是一个沙漠地带。


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我们可能跑个几百公里都找不到任何一只蜜蜂,但是有个同事种了一百多亩的熏衣草,我们就发现遍地都是蜜蜂。所以采蜂首先得找花,所以保护蜂蜜我们也首先要养花。


另外一个呢,我们持续地观测奥林匹克森林公园的蜜蜂的种群数量,我们也发现2005年以来,蜜蜂实际上在逐步地回归。有些物种的数量也在上升。


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在座各位很多人都拿着手机,拿着很高品质的手机、数码相机。拍一张蜜蜂的照片,我能提供一些什么样的信息呢?第一个就是蜜蜂的物种,因为在你的眼里它是一只野生蜜蜂,但在我眼里就可能是蜜蜂的罕见的一个物种。


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第二个大家从图上可以看出蜜蜂也在访花,所以你拍到的是一枝花,我也会看到蜜蜂访的寄主植物的名称。


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第三个我们可以了解这个时间。


第四个我们可以了解当地的气候条件,所以把这些信息汇总在一起就有可能形成我们中国传粉昆虫、传粉蜜蜂监测网的重要的数据基础。


今天我给大家分享蜜蜂的故事,也是希望大家了解蜜蜂的神奇的力量,然后让大家理解看似非常微小的这一类昆虫功能群,在世界上、也在大自然中有多么神奇的力量!希望大家能够拿起手上的手机。走在公园各处能够拍摄一张图片,上传到我们的网站上面,然后从这个角度来讲,我们每个人都能够像达尔文、法布尔一样了解身边的昆虫,研究身边的昆虫,为我们国家的这个蜜蜂的研究做出贡献!

 

编辑注:朱朝东研究组关于物种进化历史分歧时间估算方法的研究取得了重要进展。研究发现:植物物种多样性的丧失不仅能够显着地影响鳞翅目幼虫的多度、丰富度及有效物种数(Hill numbers),更重要的是能够显著影响植食性昆虫群落整体系统发育多样性(PD和MPD)。这一研究结果以“Multiple components of plant diversity loss determine herbivore phylogenetic diversity in a subtropical forest experiment”为题于2019年8月14日被Journal of Ecology杂志接收并在线发表。


本文来自微信公众号:CC讲坛(ID:ccjt2014),演讲者:昆虫学者、中国科学院动物所研究员 朱朝东

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