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科技農報》蜜蜂也要喝咖啡提神?研究顯示咖啡因能提昇蜂群授粉效率!

根據研究發現,採集含有咖啡因蜜源的「熊蜂」能更快速地判別蜜源位置,並且集中前往草莓的花粉位置採蜜;沒有採集含咖啡因的「熊蜂」控制組,則仍會嘗試搜尋其他蜜源,例如田間雜草的花蜜,而不對草莓具強烈的專一性。

編譯 香香/編輯 柴幗馨、林韋佑

綠色革命後,農業生產使用的大量殺蟲劑,嚴重危害了蜜蜂的生態。蜂群數量的銳減,亦導致許多仰賴蜜蜂授粉的經濟作物之產量與品質逐年下降,又此現象在藍莓與草莓等漿果類作物尤為明顯。

這類果實由單果集合成聚合果,在開花期間,需要授粉昆蟲的重複拜訪,才能確保每一朵小花都成功授粉,產生果型完美的苺果。

英國格林威治大學的研究指出,草莓與藍莓在英國市場有將近3.6億的產值。如何提高蜜蜂授粉效率,讓蜂群重複往返漿果的小花,使花均勻授粉,是果樹學家重要的研究目標。

圖片來源:https://www.flickr.com/photos/usgsbiml/

英國薩賽克斯大學(University of Sussex)Couvillon博士的實驗室正著手一項研究計畫:咖啡因對熊蜂(bumblebees)行為影響,希望「找到適當的咖啡因濃度與蜜源在田間的設置方式,提高熊蜂在草莓園的授粉效率」。

研究團隊在草莓園內進行試驗,在園區內使用含有咖啡因的糖水作為蜜源,並與沒有添加咖啡因蜜源的控制組比較試驗結果。研究結果發現,熊蜂採了帶有咖啡因的花蜜後,咖啡因會讓熊蜂產生錯覺,誤以為該蜜源品質很好、糖分含量很高。因此熊蜂會更積極地跳起它們獨特的8字擺尾舞- 一種傳遞訊息的動作,讓其他熊蜂知道蜜源位置,並吸引同伴前往採蜜,採蜜的量比起控制組高達4倍多。

一般來說,熊蜂的覓食行為是會發散飛向四處尋找蜜源,但受過這樣的訓練後,覓食行為將變得非常有目標,熊蜂會直接地衝向具有草莓氣味的花蜜。

採集含有咖啡因蜜源的熊蜂能更快速地判別蜜源位置,並且集中前往草莓的花粉位置採蜜;沒有採集含咖啡因的熊蜂控制組,則仍會嘗試搜尋其他蜜源,例如田間雜草的花蜜,而不對草莓具強烈的專一性。更有趣的是,熊蜂在採集具咖啡因的花蜜後,只需3小時即會展露出「亢奮行為」,且效果可長達數天之久。

咖啡因對蜂群的影響

從生物學的角度來說,授粉行為是一種植物與昆蟲互利的關係。

授粉者從植物上得到花蜜,也就是糖分子,作為食物,讓不能移動的植物得以成功授粉。而植物本身則會分泌少量二次代謝物在花蜜中,例如咖啡因,讓攝取花粉的蜂群有點像是「嗑藥的感覺」,增加授粉昆蟲接觸植物花粉的機會。

花蜜中的糖,是授粉昆蟲的主食,糖分越高,越能吸引授粉昆蟲前往採蜜。Couvillon博士提出一個相當新奇的觀念:「與其讓花蜜產生大量的糖,吸引授粉昆蟲,倒不如分泌微量咖啡因,一方面減少產生糖分消所消耗的能量,一方面還能吸引更多授粉昆蟲」。

除了薩賽克斯大學之外,英國皇家植物園的Stevenson教授與格林威治大學的Arnold博士,也共同提出利用蜜蜂改善草莓授粉的計畫。該計畫已經成功獲得18萬英鎊(約莫720萬台幣)的研究經費。新計劃的目的,是為訓練熊蜂能更有效率地為草莓的授粉,以提升果實品質,減少畸形果對產值的影響。

資料來源:
1. 英國格林威治大學自然資源研究機構  New projects at NRI: better berries with bees plus improved value chains
2. 英國每日電訊報 'Army' of bees to be trained to pollinate strawberries
3. BBC News Caffeinated plants give bees a buzz

本文經授權轉載自科技農報 蜜蜂也要喝咖啡提神?研究顯示咖啡因能提昇蜂群授粉效率!

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