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蜂巢内存在多种物理、化学环境因素。蜜蜂的巢内通讯依赖于多种内环境因素,例如声音、振动、O2含量以及化学信息素等。尽管蜜蜂能够像高等动物一样维持内稳态,但其内环境依然受到外界环境变化的影响,并因此可能影响蜜蜂的通讯。因此,本文主要讨论两个问题。 一、化学环境因素是否对蜂群化学通讯有直接影响?本文通过量化计算,从理论上预测了蜜蜂的化学信息素与大气中的分子(H2O,HO·)和植物的次级代谢产物(丁香油酚,乙酸香茅酯)的反应性。结果表明,蜂王信息素(9-ODA)与水分子的反应能垒较高(能垒为49.69kcal/mol)不容易反生反应,蜜蜂信息素不容易受到环境湿度的影响。丁香油酚和蜂王信息素(HVA)分别与OH自由基反应生成有机自由基后,通过自由基-自由基途径发生聚合反应(反应的能垒为0.613077kcal/mol),而不易通过自由基-分子途径发生反应(反应的能垒为31.792769kcal/mol)。相似地,乙酸香茅酯和HVA分别与OH自由基反应后,也可通过自由基-自由基途径发生反应(反应的能垒为2.086469kcal/mol),但不易通过自由基-分子途径发生反应(反应的能垒为25.881002kcal/mol)。由于全球环境变化可能导致大气中OH自由基浓度升高,使得花蜜或花粉中挥发性物质有可能影响蜂王信息素的功能,从而干扰蜂群的化学通讯。 二、蜂群是否有抵抗地磁场异常变化、维持蜂群磁场稳定的能力?由于地磁的异常波动会导致蜜蜂舞蹈以及对方向的认知发生错误,因此本研究通过监测蜂群内部磁场的稳定性来探讨蜂群能否产生磁场来抵抗外界磁场的异常波动?磁场监测结果表明,蜂群内的磁场变化具有季节性,在采集季节蜂群磁场变化更为剧烈(水平振幅:97.76±12.08nT,竖直振幅:49.27±7.28nT),远大于环境磁场的波动(水平振幅:47.74±3.60nT,竖直振幅30.53±3.97nT),而在非采集季节蜂群磁场的变化(水平振幅:49.27±7.28nT,竖直振幅:34.46±4.99nT)与环境磁场变化较为相近。这表明在采集季节,蜂群内存在着异常的磁场,该磁场伴随着采集活动的进行而产生,可能在蜜蜂采集活动中起作用。当环境磁场强度降低到0.1%水平时,蜂群磁场依旧保持原环境磁场强度条件下的磁场波动幅度(p=0.891),这表明该蜂群磁场波动本身是不随外界磁场强度变化而改变的。此外,蜂群内的磁场在有无蜂王的情况下差异显著,进一步说明蜂群的磁场与蜂群自身的有序性有关。