虽然养蜂人向蜂房内喷二氧化碳以安抚昆虫是许多人熟悉的形象，但很少有人知道二氧化碳对蜜蜂的其他影响。最近的一项研究揭示了这种化合物如何影响蜜蜂生理机能的线索，包括繁殖。
由宾夕法尼亚州立大学农业科学学院的一位昆虫学家领导的研究团队，着手解开二氧化碳似乎是如何绕过滞育(一种类似于蜜蜂冬眠的阶段，在这个阶段蜜蜂在冬天睡觉)，从而触发大黄蜂蜂王的繁殖过程的。
研究人员发现，二氧化碳首先引起新麻豆视传媒短视频网站 陈代谢的变化，然后引发对繁殖的次生影响。这项研究结果最近发表在《昆虫生物化学与分子生物学》杂志上，与之前的假设相反。
昆虫学副教授Etya Amsalem说:“以前，人们认为二氧化碳直接影响繁殖，但这项研究是表明情况可能并非如此的首批证据之一。”“我们发现，二氧化碳改变了大量营养素在体内的储存和重新分配的方式。繁殖过程被启动的事实只是这些过程的产物。”
据研究人员称，养蜂人和研究人员通常使用二氧化碳来镇定蜜蜂和其他昆虫。但除了镇静作用外，二氧化碳还能引发一系列其他生理反应。
例如，虽然大黄蜂蜂王通常会在整个冬季进入滞育期，然后在春天开始一个新的蜂群，但蜂农和研究人员可能会使用二氧化碳来触发蜂王的繁殖过程，比它自己发生的时间更早。
Amsalem说，她和其他研究人员想进行这项研究有多种原因。首先，由于二氧化碳被广泛使用，她说了解它在昆虫中的作用模式很重要，特别是在大黄蜂身上，它是商业养蜂场全年生产授粉蜂群的有用工具。第二是更好地理解使用二氧化碳如何影响研究结果。
“我们知道二氧化碳会有很多影响，包括对行为的影响，”Amsalem说。“所以，如果你正在研究一种特定操作对蜜蜂行为的影响，同时也使用二氧化碳作为麻醉剂，你真正在研究什么——你的操作的影响还是二氧化碳男生晚上睡不着想看点片的影响?”
在这项研究中，研究人员进行了两个阶段的实验。在第一项研究中，研究人员想要更好地了解二氧化碳对大黄蜂蜂后的生理影响。
研究人员将蜜蜂分成两组:一组不进行任何处理，另一组用二氧化碳处理。然后，研究小组在三个时间点对蜜蜂进行了检查:治疗后不久，以及3天和10天后。在每个时间点，研究人员检查了卵巢，并测量了几个组织中的宏量营养素浓度，这为代谢功能随时间的变化提供了线索。
阿姆塞勒姆说:“与未处理的蜂王相比，处理过二氧化碳的蜂王表现出了更高的卵巢激活水平。”“接受治疗的蜂王还经历了宏量营养素分配的变化，在被称为‘脂肪体’的器官中脂质减少，而在卵巢中糖原(葡萄糖的一种储存形式)和蛋白质增加。”
有了这些基线信息，研究人员想要弄清楚二氧化碳是如何影响新陈代谢和繁殖的。他们用二氧化碳对另外两组蜂王进行了治疗:一组摘除了卵巢，另一组使用了幼年激素拮抗剂。
研究人员解释说，这种拮抗剂降低了大黄蜂体内调节繁殖和加速新陈代谢的幼崽激素水平。科学家们怀疑这种激素对二氧化碳影响昆虫生理的方式很重要。
这一次，他们发现摘除卵巢的蜜蜂与保留卵巢的对照组蜜蜂在宏量营养素方面发生了类似的变化。研究人员说，这表明二氧化碳首先影响新陈代谢，因为没有生殖器官的蜜蜂仍然会受到同样的影响。
此外，使用幼年激素抑制剂的蜜蜂没有表现出这些代谢影响，研究人员说，这证实了这种激素在调解二氧化碳影响方面的作用。
阿姆塞勒姆说，这些发现不仅对理解二氧化碳如何影响大黄蜂，而且对理解所有昆虫都很重要。
她说:“二氧化碳对昆虫有很多不同的影响，所以作为科学家，我们试图找到一种它们都有共同点的影响，这样我们就可以找到产生这些影响的精确过程或机制。”“例如，它对蜜蜂的繁殖有积极影响，但可能会抑制其他昆虫的繁殖。它影响繁殖的方式并不一致。但我们认为它影响新陈代谢的方式是一致的。”
农业科学学院的前研究生Katherine Barie和特拉维夫大学的研究员Eran Levin也参与了这项工作。
更多信息:Katherine Barie等，CO2麻醉诱导通过凤仙花雌性Bombus凤仙花雌性幼体激素介导的代谢转移，昆虫生物化学和分子生物学(2022)。DOI: 10.1016 / j.ibmb.2022.103831
宾夕法尼亚州立大学提供
引用:关于二氧化碳如何影响大黄蜂繁殖的新线索(2022年，12月1日)检索自2022年12月1日https://phys.org/news/2022-12-clues-carbon-dioxide-affects-bumble.html
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