本报讯 （记者 张宣） 近日，中国科学院南京地质古生物研究所王博研究员联合多校团队，在《美国科学院院刊》发表研究成果，揭开熊蜂蜂王“退居二线”的真相：并非主动懈怠，而是舌头微结构限制及流体力学规律，导致采蜜效率低下的必然选择。该跨学科研究为理解社会性昆虫劳动分工提供了全新视角。
社会性的出现被认为是生物演化历史中重要的进化创新，而熊蜂是研究这一问题的理想系统之一。蜂王在第一批工蜂羽化后便停止外出觅食，专攻产卵。此前研究多从环境、生理角度解读，而王博团队则从流体力学、形态学交叉视角切入。“我们解剖99只熊蜂（67只工蜂、32只蜂王）发现，采蜜关键器官中唇舌的刚毛间距是核心差异。”论文第一作者黄泽翔解释，“蜂王刚毛间距固定在40至50微米，工蜂的刚毛间距则随体型不同在15至45微米间变化。就像海绵孔隙一样，刚毛间距越大，吸水能力越弱。”
通过模拟花蜜环境和显微高速摄影观察，蜂王即便与工蜂体型相当，花蜜填充率也显著更低。流体力学分析显示，中唇舌回撤时，刚毛形成的气液界面产生毛细压力以夹带花蜜，而蜂王较宽的刚毛间距削弱了这一效应。
美国佐治亚理工学院生物物理学家Saad Bhamla教授评价，该研究为授粉昆虫选育提供了关键线索。据悉，该研究获国家自然科学基金资助，可为仿生微量液体采集工具研发提供启发。