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作者:维维安 插画:比撒列工作室 排版编辑:比撒列工作室
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你若觉得你很熟悉蜜蜂,让我很负责任地告诉你,你熟悉的很可能是个假的蜜蜂,今天让我们一起来探究一下蜂界不为人知的众多秘密。
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很多人都知道,一个蜂巢里可能有好几万只蜜蜂,其中有一个蜂王(Queen), 几百个雄蜂(drones),和几万个工蜂(worker bees)。蜂王英文是Queen(皇后),顾名思义,当然是女的,几万只工蜂,全部都是女同学。男同学在蜂窝里是绝对的少数。
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各个蜜蜂的分工是非常清楚的,蜂王只负责产卵,生育高峰期每天可以产2000个卵!可别以为它像鱼一样产一堆卵,她是在每个蜂房产一个卵。
雄蜂英文叫drones是有原因的:
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雄蜂除了跟蜂王交配外啥也不干!不过我想为雄蜂打个抱不平——雄蜂和蜂王是在空中飞舞时交配,难度系数蛮大的,而且雄蜂交配完就牺牲了,精尽蜂亡,感觉挺壮烈的
工蜂,顾名思义,是干活的主,我们平时说“勤劳的小蜜蜂”,说的就是它们。除了我们看得见的活——采花蜜,和想象得到的活——做蜂蜜外,还有一堆你没想过的活——照顾蜂王,喂养幼蜂,建造、修补、看守和清洁蜂房(honeycomb),等等等等。
告诉大家一个有趣的秘密,就像家里的小孩子,小时候帮着收玩具,大一点则帮着抹桌子洗碗,工蜂们也是按年龄分工的:
刚出生的工蜂的第一个工作是把自己用过的蜂房打扫干净,过一阵蜂王来检查,卫生合格了蜂王才会在那个蜂房产卵;稍大些的工蜂则成为保育蜂,照顾喂养蜂王和幼蜂。再大点,她们成为筑巢蜂,专门建造修补和看守蜂房;这些工种都“毕业”了,最后才出去采蜜。
想象若你是一只蜜蜂,你希望你是一只蜂王?雄蜂?还是工蜂?好像都不容易。
人类的纠结,很多时候是因为只看到别人的特权和自己的辛苦。而在蜜蜂的世界里,出去干活还是在家生娃,都是重要,所以他们忙忙碌碌相安无事,只为活出被赋予的恩赐和荣耀。
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为了采集花蜜(nectar),蜜蜂也是很拼的。
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单眼不会清晰成像,但能感觉光的强弱和远近,而每只复眼上则覆盖约5000多片六角形的晶体。
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千万别以为那只是一个华丽的大眼睛,事实上每一片晶片都是一个单独的小眼睛,有自己的屈光系统和感觉细胞,而且都有视力。
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每过一阵,它用后腿上的花粉刷把身上的花粉慢慢扫进花粉袋里。
忘了说了,蜜蜂后腿的膝盖外侧有个花粉袋。花粉袋装满的时候花粉的重量相当于蜜蜂体重的1/3. 想象咱们,要是腿上系个几十斤的沙袋,别说飞,走路都会有点困难。
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下图这个蜜蜂采了好多花粉,感觉花粉袋快爆了~~
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顺便提下蜜蜂对整个地球的贡献——全世界95%的植物和75%的主要农作物倚靠野生动物授粉,而蜜蜂是其中的主力。难怪爱因斯坦说,没有了蜜蜂,人类也会在四年内消失。
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网上有人质疑这句话是不是出自爱因斯坦,却一致同意没有了蜜蜂,我们人类也就差不多了。
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英国早年的皇家养蜂人说,蜜蜂是一个极其卓越的化学家。
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我想补充一句,一只小蜜蜂简直就是个复杂的化工厂!
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蜜蜂制作的最伟大的产品是蜂蜜。它将采来的花蜜与自己分泌的一种酶混合,然后放入蜂巢中脱水,就形成蜂蜜。一只蜜蜂一辈子大概可以生产不到半克的蜂蜜。1000多只蜜蜂,访问约2百万的花朵,才可以生产1磅的蜂蜜,真是“谁知瓶中蜜,滴滴皆艰辛”。
蜂蜜,是人类最古老的食物兼药物。它对人类的益处我就不一一赘述了。圣经里形容一个富饶的地方,就是“流奶与蜜之地”。事实上,圣经里有60多次提到蜂蜜。
我想特别说的是,蜂蜜是世上唯一不会变质的食物!从三千年前埃及古墓里发掘的蜂蜜,完全没有变质,照样可以食用。科学家们经过很多研究,终于探寻到其中的奥秘——蜂蜜里含有天然抗菌剂过氧化氢(Hydrogen Peroxide)。过氧化氢的水溶液就是我们俗称的双氧水。人类直到18世纪才发现过氧化氢和它的妙用,而直到上个世纪40年代才发展出人工合成过氧化氢的工艺。
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工蜂在当保育蜂的时候,会分泌一种超有营养的浆汁,喂养一两天大的幼虫。普通的工蜂吃了两天蜂王浆后就改吃普通膳食——花粉或蜂蜜;而蜂王则终身食用蜂王浆。这应该也是蜂王浆的得名由来。蜂王身高是普通的工蜂的两倍,生育高峰每天可产2000个卵,而寿命有5-8年之久。普通工蜂活不过一年。
蜂王浆有极佳的营养,富含多种维生素、矿物质、酶,核酸、和氨基酸。然而,让蜂王可以有过人身量,超强生殖能力、和超长寿命的,是仰赖蜂王浆里一种叫乙酰胆碱(10-HAD,or 10-Hydroxy-2 Decenoic Acid)的成分。人类直到1914年才发现这种成分的存在,并且逐渐发现它在人体神经信息传递中担任的主要角色。乙酰胆碱的缺失也是导致阿兹海默症(alzheimer)的重要原因之一。不知道蜂王浆里还有什么元素是人类不知道的。
健康长寿是很多人的追求,所以蜂王浆被到处兜售。不过你知道吗,你以为买到的是蜂王浆,但实际上很可能是包装精美的蜂蜜类饮品。给你一个小贴士——买蜂王浆关键要看成分,乙酰胆碱的含量必须高于5%。
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工蜂在几个礼拜大的时候,开始帮着盖蜂巢。工蜂用它腹部的蜂蜡腺分泌的蜂蜡筑蜂窝。蜂蜡防水防菌防霉,是绝佳的蜂巢建筑材料。一个专业有技术养蜂人,一年可以从一巢蜜蜂中收获大约一斤的蜂蜡。
人们很早就发现蜂蜡是绝好的美容品。滋润性唇膏(lip balm)的主要成分就是蜂蜡。蜂蜡无毒无害,常常被用作食物添加剂(上光);用蜂蜡制的蜡烛,烧的时候满屋清香;插在生日蛋糕上,不用担心滴下的蜡油;蜂蜡还有很多的药用功能。
上个蜂蜡的化学方程式:
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蜂胶是蜜蜂生产的又一个奇迹!
蜜蜂将它的口水、蜂蜡、和树脂等植物性汁液混合,做成蜂胶,是蜂巢里的杀菌和粘合剂。蜂巢若有裂缝和空隙,工蜂就用蜂胶来修补。若有一些钻入蜂巢的昆虫死在里面,不容易清理出去的话,蜜蜂会用蜂胶把它封成个木乃伊,死去的昆虫就不会继续污染蜂巢。
蜂胶富含多种维他命及人体需要的矿物质和微量金属。最关键的是,蜂胶含有好几种生物类黄酮(flavonoids)。类黄酮已经被证明在健身抗癌上有显著功效,人类虽然一直到1938年才发现了类黄酮的存在,却早在古希腊就用蜂胶消炎和治病。一个专业有技术的养蜂人,一年可以从一巢蜜蜂中收获大约3 到4两蜂胶,可见蜂胶比蜂王浆还难得,难怪蜂胶卖那么贵。要想买到真的蜂胶,必须留意类黄酮含量。
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蜜蜂不单是个卓越的化学家,更是个顶尖的数学家!
先来考你道奥数题:
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这个数学定理有个名字,叫六角蜂巢猜想(Honeycomb Conjecture),它阐述了正六边形网格(蜂巢)是使用最少的总周长将表面划分成面积相等的区域的最佳方法。该猜想被第一次记录可以追溯到公元前36年的马库斯·瓦罗。在历朝历代很多数学家尝试证明这个猜想均不果之后,美国数学家托马斯·黑尔斯于1999年将其证明。
说回蜜蜂,若你知道每只蜜蜂每次分泌的蜂蜡是以微克计算,你就知道蜂蜡对蜜蜂是多么珍贵,为了节省蜂蜡,蜜蜂把蜂巢筑成六边形。你和蜜蜂,谁的数学好?
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再来一道著名的旅行商问题(Travelling Salesman Problem, or TSP),这是一道经典的组合优化问题,题目是这样的
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学运筹学或计算机科学的同学绝对被这道题折磨过。然而,科学家们发现,蜜蜂访问每朵花时的路径,不是随机的,也不是根据发现花的先后顺序,而正是选择了最优化的回路。人类继续研究蜜蜂飞行的路线,慢慢总结出了一个算法,叫“人工蜂群算法”(Artificial Bee Colony Algorithm, or ABC)。今天,人工蜂群算法被广泛应用在城市道路优化,或密集人群疏散计划等领域。你还敢说你比蜜蜂聪明吗?至少我不敢
蜜蜂的数学真的是杠杆的。
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