渥太华大学一项最新研究显示,大黄蜂蜂王在特定生理状态下可在水下存活长达一周,这一现象被研究团队形容为对陆生昆虫而言“非凡”。
偶然观察引出系统研究
研究起因于一次意外观察。生态学家萨布丽娜·朗多(Sabrina Rondeau)在实验中发现,一台冰箱滴落的冷凝水流入装有四只大黄蜂蜂王的容器中。尽管蜂王被浸泡在冰冷的水里,她随后发现这些个体仍然存活。
当时,这些蜂王处于滞育状态,即类似冬眠的生理状态。此前,人们普遍认为,在积雪融化和暴雨导致地面被水浸透时,埋藏在土壤中的大黄蜂蜂王容易因被淹而死亡。
这一观察促使研究团队进一步验证大黄蜂在水下的生存能力。
实验模拟冬季与洪水环境
研究团队在实验室中模拟冬季环境,使蜂王进入滞育状态并维持四至五个月。随后,研究人员将这些蜂王完全浸没在水中,时间长达八天,并在整个过程中持续监测其代谢率和生理变化。
项目负责人、渥太华大学教授查尔斯-安托万·达尔沃(Charles-Antoine Darveau)表示,这项工作源于他与朗多的讨论。“她最近的发现显示这些蜂王能在水下存活超过一周,这对于陆生昆虫来说是非凡的。我们想弄清楚这是如何实现的。”

实验结果显示,在浸水期间,蜂王并未进入完全停滞状态,而是持续进行气体交换并保持呼吸,同时维持极低的代谢率。
代谢抑制与水下呼吸机制
达尔沃解释称,关键机制在于代谢抑制。“它们在滞育期间的代谢率已经极低。低能量需求使得生存成为可能。”
研究人员指出,这些蜂王并非依赖单一策略,而是结合了水下气体交换和无氧代谢,从而在极端环境下维持生命活动。浸没八天后,蜂王的代谢率在两到三天内显著上升,随后大约在一周内恢复至正常水平。
科学家推测,大黄蜂能够在水下呼吸,可能与其体表周围存在一层薄薄的空气层有关。这一空气层被称为“物理鳃”,在其他昆虫中已被观察到,可用于与周围液体进行氧气和二氧化碳的交换。
或有助评估气候变化下种群风险
达尔沃表示,这项研究展示了大黄蜂等传粉昆虫在极端环境下的生存韧性。他指出,了解相关生理机制,有助于预测大黄蜂种群在春季洪水日益频繁的背景下可能表现出的应对能力。
研究团队认为,这一发现为评估气候变化情景下大黄蜂蜂王及其种群的存活风险提供了新的生理学依据。
