全球蜜蜂(Apis mellifera)交配飞行时间的空间变异规律及其生态学意义

【字体: 时间:2025年07月14日 来源:New Zealand Journal of Zoology 0.9

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  这篇综述系统评估了蜜蜂(Apis mellifera)雄蜂交配飞行时间(drone flight period)的全球变异模式,首次报道了新西兰怀卡托地区的观测数据(14:00-17:00),并整合了67项文献记录的飞行时段。研究发现91%的飞行期始于12:00后(中位时间13:30-17:00),亚洲地区结束时间显著早于欧美(p<0.001),揭示了环境因子(紫外线、温湿度)和种间竞争对交配时序的调控作用,为蜜蜂遗传学、种群生态学及DCA(drone congregation area)研究提供了关键时空参数。

  

蜜蜂交配飞行时间的全球变异规律

引言
西方蜜蜂(Apis mellifera)的繁殖成功高度依赖精确的交配时序。雄蜂(drone)每日飞往雄蜂聚集区(DCA)进行交配,但不同地理区域的飞行时段存在显著差异。交配飞行对蜂群存在重大风险——约20%蜂王会在飞行中失踪,导致蜂群丧失育王能力。为规避近亲繁殖,蜂王需飞行2.5-3.0 km完成高度多雄交配(polyandry),这种选择压力塑造了独特的交配系统:数千只雄蜂在10-30米高空形成稳定的DCA,这些区域可连续50年保持空间固定性。

方法学突破
研究团队在新西兰怀卡托地区(37.774898°S, 175.313943°E)的15个健康蜂群入口处,以60分钟间隔连续4天观测雄蜂离巢活动。同时通过系统文献检索(Web of Science/Google Scholar)整合全球数据,使用ArcGIS Pro进行空间密度分析,并采用ANOVA和Tukey检验比较区域差异。

关键发现

  1. 新西兰首份数据:怀卡托雄蜂活动集中于14:00-17:00,峰值出现在16:00(图1),该模式在2020-2022年间保持稳定。
  2. 全球格局:67项数据揭示中位飞行时段为13:30-17:00,91%始于12:00后。亚洲地区结束时间(15:38±22 min)显著早于北美(17:07±14 min)和欧洲(17:22±14 min)(p<0.001)。
  3. 环境驱动:紫外线强度(297-365 μμ波段)和日最低湿度被证实触发飞行行为,季节性温度变化可导致同一地区飞行时段偏移。
  4. 种间博弈:在亚洲,与东方蜜蜂(A. cerana)等近缘种共存的西方蜜蜂会压缩飞行时段(如斯里兰卡A. dorsata仅45分钟),形成生殖隔离的时间屏障。

学术价值与局限
本研究填补了南半球数据的空白(仅占全球数据的6%),但存在明显的发表偏倚——36%数据来自欧洲,28%来自北美。雷达追踪技术的应用证实了自然状态下DCA的存在(无需蜂王信息素诱导),为蜜蜂遗传多样性、种群密度评估(如Utaipanon 2021a,b的方法)提供了标准化观测框架。

生态启示
飞行时序的纬度梯度变异暗示气候变暖可能改变交配生态位。未来研究需结合气象传感器和基因组学,解析温度-紫外线-基因型(如sex determination locus)的互作网络。这份全球汇编数据将成为蜜蜂保护生物学和人工育种的基准参照系。

(注:全文严格依据原文数据,所有时间均为24小时制,环境参数保留原始单位μμ=10-6米;统计值标注标准误差;物种学名按原文斜体格式呈现)

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