蜂群自己構(gòu)筑的“器官”
人們把巢脾看作蜂群的糧倉,釀蜜的作坊,蜂王的育嬰室。若把蜜蜂作為一個超個體生物,蜂巢或巢脾便是蜜蜂經(jīng)營代謝和生殖的龐大器官,是蜂王卵巢的延伸,子宮的變體,成千上萬個小生命都在這里孕育和生長,整個蜂群在這里繁育、壯大。自然界原本沒有蜂巢,這是工蜂們自己創(chuàng)造的奇跡。
1.蜂巢的結(jié)構(gòu)
蜂巢的基本元素就是巢脾,巢脾是工蜂用蠟腺分泌的蠟構(gòu)建起來的,它由眾多的六角形小室組成,每個小室就是一個蜂房。在1950年里雅斯特(B區(qū))的郵票上,非常清晰地展示了蜂巢的立體幾何圖像(圖6.1)。在1989年塞浦路斯發(fā)行的郵票上,也可以看出蜂房形狀十分標準的巢脾(圖6.2)。梅特林克曾經(jīng)夸獎蜜蜂:它們將化學家、幾何學者、建筑師、工程師的天才都完美地結(jié)合起來了,可惜我們還不知道它的奧妙。
圖6.1
圖6.2
在2012年幾內(nèi)亞比紹發(fā)行的郵票上,十分詳細地解剖了蜂房,其中有蜂房的橫剖面和縱剖面,以及它們的模式結(jié)構(gòu)和功能。蜂房中生活著發(fā)育程度不同的幼蜂;巢脾下方有培育蜂王的王臺,這個特別巨大的蜂房,能保證未來的蜂王得到優(yōu)厚的待遇,豐盛的食物,使它身強體壯,發(fā)育健全(圖6.3)。從盧森堡郵票中可以看到蜂房放大的正面構(gòu)造圖。底部是3個等邊的菱形,每個菱形可以分解為兩個底邊相鄰的三角形(圖6.4),就像以色列國旗中心大衛(wèi)盾的核心部分(圖6.5)。在2010年德國蜜蜂博物館的郵戳上,有蜂房上口的圖像,它是十分規(guī)范的六邊形(圖6.6)。整個結(jié)構(gòu)既節(jié)約材料,又充分利用空間,而且穩(wěn)定牢固。
如此整齊的蜂房結(jié)構(gòu),蜜蜂是如何計算和施工的?許多名家都研究過它,但一直找不到答案。
我國數(shù)學家華羅庚曾經(jīng)計算過蜂房的幾何結(jié)構(gòu),還發(fā)表過論文,他在論文中證明蜜蜂具有非凡的“智慧”,但沒有解開蜜蜂頭腦里的奧秘。在1988年我國發(fā)行的科學家郵票上,華羅庚圖像的背后,淡淡地勾畫出許多蜂房結(jié)構(gòu)和華羅庚計算出來的數(shù)學方程式(圖6.7)。如此繁雜的數(shù)學問題,蜜蜂竟然靠它的本能輕輕松松地解決了!
圖6.3
圖6.4
圖6.5
圖6.6
圖6.7
古今中外著迷蜂巢的人,何止華羅庚一人?19世紀比利時作家梅特林克(圖6.8)認為,蜜蜂不僅具有非凡的本能,而且有一種極接近人類的智力,歸結(jié)為“蜂巢之靈”,這種解釋顯然與當時的科學水平有關。梅特林克的著作榮獲諾貝爾獎(圖6.9),然而在解釋蜜蜂的智慧時,他沒有找到入門的鑰匙,他畢竟是文學家而不是科學家。
比梅特林克還早的昆蟲學家、英國現(xiàn)代昆蟲學奠基人科比(William Kirby 1759—1850)(圖6.10)在承認蜜蜂有驚人本能的同時,他否定了蜜蜂具有智力的說法。
在自然界,具有六角形結(jié)構(gòu)并非只有蜜蜂的蜂房,許多晶體都呈六角形或六角柱狀形,苯環(huán)的分子結(jié)構(gòu)也成六角形,它的結(jié)構(gòu)非常穩(wěn)定,起因于碳原子的6個分子鍵。1973年聯(lián)合國發(fā)行志愿者郵票,其中展示了苯環(huán)衍生出來的分子多聚體,苯分子結(jié)構(gòu)的圖案和蜂房的六角形十分相似,兩者之間有異曲同工之妙 (圖6.11)。但蜂房畢竟是工蜂們憑著本能用大分子物質(zhì)(蜂蠟)構(gòu)建起來的建筑物,它們的靈感或者存在腦里的“行為程序”,是從哪里來的?至今仍是個有趣的迷。
圖6.8
圖6.9
圖6.10
圖6.11
2. 蜂房的功能
蜂房不但結(jié)構(gòu)巧妙,它的功能也因在巢脾上的位置不同而異。有的蜂房作“育兒室”,有的作貯藏室。同是育兒室,培育蜂王、雄蜂或工蜂的也不一樣。在2001年阿根廷發(fā)行的蜜蜂郵票上(圖6.12),可以看到充滿著蜂蜜(或蜂王漿)和幼蟲的蜂房。在2004年斯洛文尼亞發(fā)行的蜜蜂小型張上,邊紙上有排列整齊的蜂房,內(nèi)中有即將羽化和正在羽化的工蜂。這些蜂房都是蜜蜂的“育兒室”。
負責內(nèi)勤的工蜂不停地在巢脾面上忙忙碌碌,到處巡視。檢查幼蟲發(fā)育進度,它們不讓幼蟲挨餓,等到幼蟲結(jié)繭之后,還要用蠟蓋將蜂房封好,上面留一個通氣的細孔,不讓蛹悶著(圖6.13)。
蜂巢內(nèi)還有許多蜂房,專門用作儲存食物的倉庫,等貯滿蜂蜜或花粉以后,同樣也要用蠟蓋封閉。育嬰的蜂房和儲存蜂蜜的蜂房,分別位于巢脾上不同的地方。 在1995年阿爾巴尼亞郵票上,幾種顏色不同的蠟蓋,顯出蜂房功能的差異。白色蠟蓋是老熟幼蟲,黑褐色蠟蓋是蛹,黃色蠟蓋中貯存著花粉,暗紅色蠟蓋中裝滿了蜂蜜(圖6.14)。
圖6.12
圖6.13
圖6.14
3.從洞穴里走出來的蜂巢
西方蜜蜂和東方蜜蜂的蜂巢多由幾個巢脾組成。野生蜂的蜂巢,有的筑在擋風避雨的巖洞內(nèi),有的建在樹洞內(nèi),巢脾數(shù)量不定。從1983年阿曼發(fā)行的蜜蜂郵票上,可以看到蜂巢筑在巖洞內(nèi)和大木桶中,由多個巢脾組成 (圖6.15)。在2010年博茨瓦納發(fā)行的蜜蜂郵票上,可以看到在合歡樹上掛著由5個裸露巢脾組合而成的蜂巢(圖6.16),眾多工蜂正在為筑巢而忙碌。
大蜜蜂、黑大蜜蜂、小蜜蜂和黑小蜜蜂都在露天筑巢,每個巢只有一巢脾。有的喜歡在高大闊葉樹的橫干上結(jié)燈籠一樣的巢,直徑0.5~1 m,基部作貯蜜區(qū),中下部為育兒區(qū),內(nèi)中有成千上萬個巢房。在2009年幾內(nèi)亞比紹發(fā)行的蜜蜂郵票上,可以看到這種大型的單脾巢,幾萬只蜜蜂能在這里住上幾年(圖6.17)。
圖6.15
圖6.16
圖6.17
從1972年贊比亞為保護蜜蜂發(fā)行的郵票上(圖6.18)和2009年幾內(nèi)亞比紹發(fā)行的蜜蜂郵票上(圖6.19),都能看到構(gòu)建在大樹洞內(nèi)的蜂巢。這種蜂巢常常成為人們收獲野生蜂蜜的對象。
圖6.18
圖6.19
圖6.20
4.分蜂為蜂巢擴容
一個蜂群經(jīng)常有2萬~5萬只工蜂,當工蜂的數(shù)量一再增加,原有的蜂巢顯得擁擠不堪時就會出現(xiàn)“分蜂”。 有的蜂種天生就有不斷分蜂的習性,借此擴大蜂群。在分蜂的時候,老蜂王帶領一批工蜂離巢出走,尋找樹枝作為臨時集聚地,找到合適的地方后,再建造新巢。分蜂時,老蜂王將老巢留給處女蜂王,自己帶領一群工蜂去另立門戶。工蜂在出走前要先吸飽蜂蜜,充滿自己的蜜囊,并為老巢留下足夠的“糧食”和適量照看蜂王的同伴。它們的利它精神,都是為了蜂群的發(fā)展。
從瑞典小本票的封面上可以看到大批蜂擁而出的蜜蜂,它們可能要與老巢分手了(圖6.20)。在1990年瑞典郵票上,大量工蜂聚集在樹枝上,已經(jīng)形成一個巨大的集合體(分蜂團),外圍有偵察蜂在飛舞,它們是筑巢的先鋒,將在找到合適的新址后開工建造新巢(圖6.21)。
工蜂們在樹上建筑的新巢,結(jié)局經(jīng)常像比利時1997年小本票封面上出現(xiàn)的那樣,由養(yǎng)蜂人將蜂王擒回,所有工蜂們便統(tǒng)統(tǒng)跟著回去。新家被安置在蜂箱內(nèi),一切重新回歸平靜。分蜂的結(jié)果,保留了一個老蜂群,還增加了一個新巢(圖6.22)。超個體蜜蜂的群體就像“細胞分裂”一樣,進行蜂群的繁殖。
有時,養(yǎng)蜂人為了擴大蜂群,也會到自然界尋找棲息在野外的蜂巢,將工蜂誘集起來,補充到自己的養(yǎng)蜂隊伍中。在尼維斯發(fā)行的養(yǎng)蜂郵票上,養(yǎng)蜂人發(fā)現(xiàn)野生蜂群,用發(fā)煙器發(fā)煙來逼工蜂離巢,再捕捉它們的蜂王,或用帶有蜜香的蜂箱來誘集工蜂。養(yǎng)蜂人用“擒賊先擒王”的辦法招兵買馬,用“威逼利誘”的辦法讓工蜂就范(圖6.23)。
圖6.21
圖6.22
圖6.23
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