螳螂

跟随复旦教授探究生命奥秘为什么蜜蜂要蜇人


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“为什么蜜蜂要蜇人?”

如果孩子提出这个问题,

大部分家长会不假思索地回答:为了保护自己。

但你会不会继续引导孩子思考:

“为什么蜜蜂是蜇人不是咬人?

为什么蜜蜂蜇人后就死了?......”

这些更深层次的问题?

今天,让我们跟随ME学院最受欢迎的老师之一,现任复旦大学生命科学学院教授的王放,从孩子看似简单的问题入手,一层接一层地深入剖析,让孩子掌握“提出问题、观察现象、猜测原因、进行证明、归纳总结”的科学思想方法。

王放教授

北大动物学博士

美国密西根大学博士后

年轻的野生动物摄影师

野生动物保护学家

复旦大学生命科学学院教授

1、原始问题:为什么蜜蜂要蜇人?

你肯定很快会回答:为了保护自己。

对,自然界里有很多这样的瞬间。

比如上图右边的臭鼬,面对狐狸的攻击,既跑不过也打不过,只能使出自己的绝招:竖起尾巴,放个超级臭的屁,把狐狸熏走。

再比如上面这张照片,牛原本打不过狮子,但在生死存亡时刻,为了活下去,牛也会勇敢地用自己的角和强壮的肌肉,与狮子进行最后的斗争。

同样的,蜜蜂也打不过很多可能伤害它的动物,比如人。怎么办呢?它们只能用毒刺蜇人,把人赶走。

噢~原来蜜蜂蜇人是相对弱小的动物在面对危险时的反抗。

▲思维导图1

但是,我们仔细想一想:为什么蜜蜂要用毒刺蜇人,不能咬人?为什么不能一头撞向人?为什么不能变成炸弹炸人?为什么不能排放毒气把人毒死?......

2、为什么蜜蜂要蜇人而不是咬人?

确实有和蜜蜂很像的昆虫会咬人,比如胡蜂、土蜂或马蜂等,它们有强壮的大颚和毒刺,主要食物是毛毛虫、螳螂、蟋蟀、蚱蜢等等,可以用毒刺蜇,也可以用大颚咬。

▲胡蜂

▲胡蜂在捕食螳螂

可是蜜蜂不一样,它们要用口器吸吮花蜜,收集细小的花粉、又软又黏的糖浆;用口器搭建蜂巢,喂养幼蜂,所以蜜蜂的嘴是很柔软的,不能咬人。

总结一下:

为什么蜜蜂要蜇人?因为要保护自己。

为什么是蜇人不是咬人?与它们的食物、生活习性有关。

▲思维导图2(可点击图片放大)

但是,还有一个非常重要,连生物学家曾经都不理解的问题:

3、为什么蜜蜂蜇人后会死?

我们日常说的蜜蜂是一大类,包含成千上万种昆虫,有蜜蜂、马蜂、土蜂、木蜂等等,而蜇人后会死的蜜蜂大概有两种,一种是意大利蜜蜂,一种是中华蜜蜂。

为什么呢?我们看下面这组照片:

仔细观察,蜜蜂蛰人前后发生了什么?

我们看到,蜜蜂靠近人的皮肤,把自己的毒刺伸出来,扎进人皮肤,然后飞走,但是......毒刺好像没有被带走?!还黏黏糊糊地粘着很多东西,留在人身体里。

这是为什么?

因为蜜蜂的毒刺上有倒钩,会勾住人的皮肤,一旦扎进去就不容易拔出来。而毒刺上还连着蜜蜂的肠子、毒液线、消化腺体,甚至一些血液循环和神经系统。

所以,当蜜蜂蛰完人,它的身体就严重损伤了,少部分能活几天,大部分很快就死了。

▲思维导图3(可点击图片放大)

天呐,为什么蜜蜂蜇了人,连肠子、胃、血管、神经都不要了?它疯了吗?有没有更好的方法呢?难道它蜇人后一定要死吗?

4、蜜蜂蜇人后一定要死吗?有没有更好的办法?

人们观察生物时,往往习惯从个体出发,比如一只小蜜蜂蛰个人就死了,好可怜。但实际上,一两只蜜蜂的死亡与否没有那么重要。

让我们站在蜜蜂种群的角度冷静思考:如果种群的存亡是最重要的,当一只蜜蜂蛰人受伤返回蜂巢,它要养伤、分粮食,那不如别回去;当一只蜜蜂在外面“打架”了,可能会碰上细菌、病毒,甚至传染病,那它更不该回蜂巢。

那么,一只蜜蜂怎样才能让敌人受到最大伤害呢?它只能蜇人,把毒囊裹着毒液,连带毒刺,全留给敌人。

当我们从整个种群的角度去分析时会发现,一两只蜜蜂的死亡是微不足道的。这就是生命的演化。生命的演化从来不是完美的,最重要的是让自己的种群能更好地活下来。

当然世上不止蜜蜂一种昆虫。聚成大群的蜜蜂蜇人后会死,但聚成小群的马蜂蜇人后就不一定会死,而独自生活的土蜂、泥蜂等也咬人或蜇人,但它们的毒刺不会留在敌人身体里,自己也不会死。所以,生命的演化有各种各样的可能,每种生物选择的道路都不一样。

▲思维导图4

总结一下:

为什么蜜蜂要蜇人?为了保护自己。

为什么蜜蜂是蜇人不是咬人?与它们的食物、生活习性有关。

为什么蜜蜂蜇人后会死?因为毒刺上有倒刺,还连着内脏。

一定要死吗,有没有更好的方法?蜜蜂是社会性动物,蜇人后就死对自己不是最好的,但对群体来说,利益最大化。

▲思维导图5(可点击图片放大)

刚才,我们用观察法观察了蜜蜂的毒刺、内脏,用分析法分析蜜蜂的集体和社会等,但是......有个重要的问题,我们忽略了。

5、为什么蜜蜂蜇人那么疼?

▲思维导图6

想解决这个问题,我们要仔细研究蜜蜂的毒液。

蜜蜂的毒液非常复杂。蜂毒中含有一些生物胺,会增加人的疼痛感;还有一些多肽,能让平滑肌收缩,加快血液循环,让疼痛感扩散到胳膊、大腿,甚至扩散到人体的各个部位。不仅如此,蜂毒中还含有一些让人过敏的酶。

▲思维导图7

看到这可能有人会质疑:有那么严重吗?我被蜜蜂蛰了就没事儿啊!

这就产生了下一个问题:

6、被蜜蜂蜇了为什么有人疼,有人却没事?

▲思维导图8

这个问题更复杂了,涉及到人体的免疫反应,不同的人对待疼痛的耐受程度不同等等。

▲思维导图9

那我们把问题扩大一些,蜜蜂蜇人这么厉害,那蜇其他动物呢?

答案是,蜜蜂的毒刺对许多天敌来说,毫无作用。

比如很多鸟会吃蜜蜂,根本不怕被蜇;还比如熊吃蜂蜜时,不管多少蜜蜂围着熊都没用。

这样又产生了下一个问题:

7、为什么蜜蜂蜇人很疼,对熊、鸟,一些爬行动物等天敌,就无法造成伤害呢?

▲思维导图10

这恐怕要追溯到蜜蜂诞生的时候。

蜜蜂是地球上最早出现的昆虫之一。大概5亿年前,地球上最高等的生物就是昆虫,蜜蜂的祖先已经出现了。而那时陆地上根本没有熊和鸟类,熊是万年前出现的,鸟类是几千万年前出现的。

所以蜜蜂演化的时候没来得及考虑“如果熊吃我怎么办?鸟吃我怎么办?”这些问题。

▲思维导图11(可点击图片放大)

那么,“为什么??要蜇人”的问题解决了吗?

我觉得还是没有完全解决。

写文章讲究起因、经过、结果。对于蜜蜂蜇人,我们也要问一问结果。

8、蜜蜂蛰人是为了让自己的种群更好地活下去,那它们成功了吗?

▲思维导图12

这是一个更大更难回答的问题。

我们先思考一下,蜜蜂的天敌有谁?

对,有胡蜂、蜂虎、蜂鹰、蟹蛛等等。

就拿胡蜂来说,胡蜂的体表覆盖着坚硬的几丁质骨骼,蜜蜂用毒刺对付胡蜂根本没用。事实上,只要一两只胡蜂就可以把一个不大的蜜蜂群干掉。

于是,为了生存,经过漫长的演化,蜜蜂产生了一种非常奇特的行为对抗胡蜂。

因为胡蜂在高温环境里会失去行动能力,甚至会被热中暑,所以当胡蜂入侵蜂巢时,蜜蜂往往会假装“迎接”胡蜂,甚至让胡蜂吃掉一些幼虫,就为了把胡蜂吸引到蜂巢最深处。

一旦胡蜂进入蜂巢最深处,成百上千只蜜蜂会一拥而上,围着胡蜂嗡嗡地煽动翅膀,散发出很高的热量,把胡蜂给热死。

这是蜜蜂对抗胡蜂的办法,而当它们面对蜂虎、蜂鹰、蟹蛛这些天敌时,也自有办法。如此分析,蜜蜂不仅会蜇人,还有其他保护自己的方法,是不是可以一直繁衍下去?

事实上,对今天的蜜蜂来说,更致命的是人类活动。

比如人类为了发展农业,在大量田地里使用各种各样的杀虫剂、化肥、农药,这些对蜜蜂都是有伤害的。

如今蜜蜂越来越少了,不仅因为人类使用杀虫剂,还因为环境污染、气候变化,还有各种各样的入侵物种,给蜜蜂带来了寄生虫、传染病,带来大量危害。

▲思维导图13

在很多蜂巢里,成年蜜蜂因为各种原因死去,就剩一只光杆司令的蜂后和一些弱小的幼蜂。在今天这样的环境里,蜜蜂想靠蜇人来保护自己的种群,是一件困难重重的事情。

▲思维导图14(可点击图片放大)

最后,我们总结一下。

为了回答“为什么蜜蜂要蜇人?”,我们认识了蜜蜂的天敌;了解人类社会的膨胀对蜜蜂的影响;分析蜂毒里的生物胺、多肽、酶;研究蜜蜂演化的历史;用显微镜观察蜜蜂的毒刺;用解剖法观察蜜蜂的内脏......

是不是感觉自己变成蜜蜂专家了?

可是,如果我们能提出“为什么蜜蜂要蜇人?”,就同样能提出“为什么蜜蜂要吃花蜜?为什么蜜蜂的眼睛那么大?为什么蜜蜂飞行时翅膀会嗡嗡响?”等更多问题。而每个问题,我们都能用上述的科学思维,分析出涉及天文、地理、生物、化学、数学等等许多学科的知识。

这就是科学研究的魅力,是提出问题和解决问题的魅力。

▲思维导图16(可点击图片放大)

发现了吗?跟随王放教授的思路回答“蜜蜂蜇人”的问题,我们在不知不觉间学会不断提问,学会观察与分析,学会归纳总结......发现了许多生命的奥秘。

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