用哲学思想探析蜜蜂生生不息的奥秘

2010-09-10刘朋飞李海燕

中国蜂业 2010年3期

刘朋飞王勇李海燕*

（中国农业科学院蜜蜂研究所，北京 100093）

蜜蜂是膜翅目蜜蜂总科的通称，该总科世界已知有20000多种。人们常见的家养蜜蜂，仅是其中的两种——西方蜜蜂(又称西蜂或意蜂)和东方蜜蜂(又称中蜂)，其余绝大部分都是野生蜜蜂[1,2,3]。

很多国家把蜜蜂授粉，作为提高农作物产量的重要措施。在美国，现在饲养的260多万群蜜蜂中，每年有超过100万群被农场主租用去为上百种农作物授粉[4]。美国每年蜜蜂直接生产的蜂产品价值约1.4亿美元，而蜜蜂为农作物授粉，使其增产的价值却高达190亿美元，是蜂产品的130多倍[3,5,6]。

蜜蜂是一种很古老的动物。蜜蜂在地球上出现的时间远比人类早。考古发现表明，一亿年前蜜蜂就已经在地球上出现了。人们在缅甸北部胡冈谷地一处矿山中发现了一块裹有蜜蜂化石的琥珀，琥珀所在地层经鉴定形成于约1亿年前，也就是白垩纪早期的恐龙时代。这种蜜蜂被命名为Melittosphex burmensis，它只有2.95毫米长 (现代蜜蜂体长在8～20毫米之间)。但即便如此细小，它仍具备现代蜜蜂的几种特征和形态结构，包括分叉的毛，研究人员认为这种毛与采集花粉有关。这表明，现代蜜蜂所具有的某些特征，早在1亿年前就已经出现了[5,12]。

本文试图从哲学角度探讨蜜蜂生生不息一亿年的奥秘，希望能够更好地理解蜜蜂的生物学特性，并希望这一研究也为我们人类发展的研究提供借鉴。

一、自然环境对蜜蜂的影响

1、蜜蜂独特的基因

物竞天择，适者生存。物种在生存竞争的过程中，经过自然选择的作用，逐渐产生新的物种，实现生物的进化。蜜蜂也进化出某些较大的、对其生活方式很重要的基因家族[5,8,9]。

2006年，科学家们完成了蜜蜂基因组测序工作，蜜蜂成为基因测序俱乐部内第三个完成测序的昆虫成员，其他两位成员是果蝇和一种按蚊。但与果蝇和按蚊相比，蜜蜂的基因特征很特别，与哺乳动物甚至是人类极其相似。蜜蜂的约700个基因在其他生物，比如线虫、酵母和哺乳动物中也能找到相似基因，而果蝇和按蚊则没有这些基因。控制生物钟的一些基因，蜜蜂和哺乳动物拥有相似的时钟基因，但果蝇却丢失了这些基因。果蝇的进化，使其依赖古老时钟基因中的一部分，而蜜蜂和人则依赖另一部分[5,10]。

蜜蜂基因的研究人员发现了约165个香味受体基因，这比果蝇和按蚊的两倍还多。这是因为蜜蜂需要通过气味识别敌我和寻找合适的花朵。而蜜蜂的一个名为黄蛋白的色素基因还拥有多个不同的变型。该色素基因能产生蜂王浆，而蜂王浆是蜜蜂的一种营养丰富的分泌物，能让幼虫发育成蜂后。蜜蜂还进化出了利用花粉的新基因。新基因不是凭空出现的，而是由基因复制和分化而来的。初步的研究已经发现蜜蜂基因组有60处的基因复制，而其他昆虫基因组还没有发现同样的基因复制[5,7,11]。

此外，蜜蜂的某些基因家族包含的基因比果蝇和按蚊基因组里相应的基因家族少。比如，蜜蜂比果蝇和按蚊的先天免疫、解毒酶、表皮形成及味觉方面的基因都要少。这可能是因为蜜蜂生活周期的特异化以及蜜蜂自我管理式的群居生活，使得一些基因变得多余，从而在进化过程中选择性地丢失掉了[5]。

2、“超个体”的蜂群

一个物种在进化的过程中能否在竞争中获得优势，这主要取决于它们受自然环境的影响程度[8,10]。蜜蜂过着群居生活恰恰是受自然环境的影响。

蜜蜂是自然界中过着严格的群居生活的一类昆虫，任何一只蜜蜂离开蜂群都是无法生存的。19世纪，蜜蜂被给予了脊椎动物的“身份”，这是在养蜂家和家具师——约翰尼斯·梅林（Johannes Mehring，1845-1878）做了一个不寻常的比喻之后得出的结论。依据梅林的观点，把蜂群看作一个整体，相当于一个脊椎动物，工蜂是维持生命和消化必需的身体器官，而蜂王和雄蜂分别是雌性和雄性生殖器官。蜂群被视为一个不可分割的整体，是一个完整的活着的生物体。1911年，美国生物学家威廉·莫顿·惠勒（William Morton Wheeler，1865-1937）把这种特殊的生命形式命名为超个体（Superorganism）[7,11,13]。

3、整体功能的完美发挥

蜂群是一个复杂的、有适应力的动物社会，由数以千计持续活跃地应对它们周围的环境和同伴的个体组成。没有居于统治地位的个体，蜂群的所有行为是蜜蜂个体之间竞争和合作的结果。蜂群这种超个体不是多个个体的简单加和。虽然整个蜂群社会生理学的许多性质是由单个蜜蜂决定和影响的，但它具有单个蜜蜂所不具备的性质。作为昆虫的蜜蜂，依靠蜂群这一超个体组织发挥出了极其完美的效应，使其具有了脊椎动物的一些特征。有的专家甚至把蜂群说成“哺乳动物”或“荣誉哺乳动物”，犹如一个有机的人体。如果忽视蜂群的系统发育，而考虑那些功能进化特征的前后关系，将会发现这些都是脊椎动物（主要是哺乳动物）的最新进化形式[7,10,13,14]。

蜂群的类哺乳性主要表现在[7,10,11]：（1）蜂群的繁殖率非常低，这一点与哺乳动物非常相似。（2）在哺育后代方面，哺乳动物用子宫为它们的后代发育提供了控制精确并具有保护作用的环境，使之免受外部环境变化的影响；而蜂群也为后代发育提供类似的保护：蜂巢子脾实际上就是蜂群的“社会子宫”。雌性哺乳动物从特殊腺体分泌营养品（乳液）来哺育后代，而雌性蜜蜂也从特殊的腺体分泌营养品（蜂王浆）哺育后代。（3）哺乳动物的体温约为36℃，蜜蜂含有蛹的子脾也维持在35℃左右。成年蜜蜂对子脾温度的精确控制能力绝不亚于哺乳动物的体温控制，使巢内总保持1℃以内的波动范围。（4）蜜蜂有着惊人的记忆能力。蜜蜂身上的许多分子演变过程与大型动物相似。研究表明，蜜蜂不但有记忆力，而且学东西很快，它拥有5个记忆阶段。蜜蜂身上除了通常的短期、中期和长期记忆阶段外，还有早期和晚期记忆阶段。人们已经在蜜蜂脑部神经网中找到了与这些记忆阶段相对应的控制区域。

二、蜜蜂对自然环境的影响

传统生物学认为，群居的昆虫和开花植物有着共生关系，被子植物以到处盛开的花朵影响着蜜蜂的繁衍和分化。但最近的研究显示，有可能是蜜蜂推动了被子植物的繁衍和进化。在美国亚利桑纳东部化石森林中，研究人员发现了一个类似现代蜂巢的昆虫巢穴化石，距今已有2.2亿年。现存最早的蜜蜂化石是一只1亿年前的标本，是裹在琥珀中的一只蜜蜂。上述的发现让蜜蜂存在的时间提前了1.2亿年。然而，绿色开花植物出现的时间比蜜蜂出现的时间晚很多。开花植物大约在1.3亿年前出现地球上，那时正是恐龙繁盛的白垩纪时代。那么，在被子植物出现以前，蜜蜂靠什么生存呢？科学家认为它们取食的对象是结球果的裸子植物（包括蕨类植物、苏铁和针叶树等）的花粉和叶片中的汁液。美国古生物学家斯蒂芬·哈肖提斯则认为“新的证据表明，不是绿色开花植物推动了蜜蜂等昆虫的进化，而是像蜜蜂和黄蜂这样的昆虫推动了被子植物的繁衍和分化”。虽然没有发现蜜蜂或黄蜂的身体器官，但在现代营造这样结构的巢穴的，就只有蜜蜂和黄蜂[11]。

可见，从某种意义上说，是蜜蜂推动了被子植物的繁衍和分化，促进了其生活环境的改变。

三、用哲学观点看蜜蜂生生不息一亿年的奥秘

蜜蜂是一种社会性的昆虫，任何一只蜜蜂离开蜂群就无法生存。蜜蜂的这种群居生活是其在长期进化中形成的。一群蜜蜂通常有3种职能不同的蜂组成：一只蜂王、少量雄蜂和多数工蜂，从而构成了一个复杂的、分工明确的、有适应力的动物社会。蜂群中没有居于统治地位的个体，蜂群的所有行为是蜜蜂个体之间竞争和合作的结果[3,7,11,13,14]。

1、蜜蜂与自然环境协调统一的辩证关系

事物是普遍联系的整体。要从普遍联系的总体上把握事物的本质和功能[15]。蜜蜂生生不息一亿年的奥秘需要辩证的看。蜜蜂通过改变基因、通过超个体组织等形式等，减少环境对自己的不利影响，从而使自己能够在不断变化的自然环境中得以生存。同时，蜜蜂也在促进环境的改变。绿色开花植物的出现可谓是蜜蜂的杰作之一。还有许许多多蜜蜂对环境的改变我们可能还未发现。蜜蜂这种既适应又改变环境的方式恰恰反映了蜜蜂作为一个小小生物体的不平凡性。如同我们人类一样，它们有不甘于被大自然奴役的行为。但蜜蜂的改变是辩证的，是适应中的促进，是积极的，也许这就是蜜蜂生生不息一亿年的真正奥秘。未来蜜蜂或许会给我们人类带来更多的启示。

2、蜂群整体与蜜蜂个体辩证统一的和谐关系

整体和部分是不可分割，相互影响的。整体是由部分组成，部分是整体中的部分。整体功能有可能大于部分之和，也有可能小于部分之和，要实现整体功能完美发挥，就需要部分以合理的结构形成整体[15]。蜜蜂完美地实现了内部结构的优化，使蜂群发挥出完美的整体功能性，实现了整齐功能大于部分之和。这样蜂群既可以适应短期的环境变化，也可以通过长期的进化来适应环境。比如，研究表明，蜂群中蜂王“多夫制”能够保持工蜂的遗传多样的性，以便生出一群遗传上对温度有不同喜好的儿女，这样就可维持蜂巢中恒定的温度，有利于蜜蜂幼虫的生长发育[7,11]。

3、蜂群，蜜蜂个体量变基础上的质的飞跃

世界上任何事物的变化都是量变和质变的统一。量变是质变的前提和必要准备。量变积累到一定的程度必然引起质变，质变是量变必然结果。构成事物的成分在结构和排列顺序上的变化可引起质变[15]。蜜蜂个体具有昆虫的一切特征，但是成千上万的蜜蜂聚集成以蜂王为中心的蜂群时，使得蜜蜂实现了质的变化。在这一过程中，蜜蜂结成蜂群这一极其特殊的组织，俨然一个完整的活着的生物体，具有如同哺乳动物一样的功能。而这是无法从一个蜜蜂本身的特性上去想象的。“荣誉哺乳动物”的称号并不是对于蜜蜂的最高奖励。作为复杂的、统一的系统，蜂群其意义远大于简单的哺乳动物。