蜜蜂如何调节蜂巢内的温度？掌握超级生物体的秘密

从本质上讲，蜂巢作为一个单一的、温度受控的超级生物体运作。 为此，蜜蜂采用了一种复杂的集体策略来维持稳定的内部气候。它们通过扇动翅膀制造气流并利用水进行蒸发冷却来主动为蜂巢降温，并通过形成紧密的蜂团和振动飞行肌肉在冬季产生热量。

蜂巢温度调节的真正目的不仅仅是为了舒适；它是一种关键的生存机制。通过精确管理冷热，蜜蜂确保了其发育中的幼蜂的生存能力和食物储存的质量，直接保障了蜂群的未来。

为什么精确的温度控制是不可或缺的

蜂群的长期生存与其管理蜂巢内部温度的能力直接相关。这并非偏好问题，而是生物学上的必然要求。

最关键的任务是培育蜂群幼虫——蜂巢的卵、幼虫和蛹。这一发育中的世代需要一个非常稳定的温度范围，即 32–35°C (90–95°F)。

如果温度稍有偏差，幼虫可能会死亡或发育为畸形成虫，从而危及蜂群未来的劳动力。

将花蜜酿制成蜂蜜涉及去除其高水分含量。蜜蜂通过维持蜂巢内温暖的温度和稳定的气流来加速这一蒸发过程。

适当的体温调节确保蜂蜜高效生产，并防止其发酵或变质。

在寒冷气候下，蜂群产生自身热量的能力是其生存到春天的唯一途径。如果没有保持温暖的方法，蜜蜂将很快死亡。

当外部温度升高时，蜜蜂会启动一系列协调行为，以散发多余的热量，防止蜂蜡融化和幼虫过热。

专门的“扇风蜂”会定位在蜂巢入口处和内部各处，全部朝向同一方向。通过快速扇动翅膀，它们产生强大而定向的气流。

这种协调的努力产生负压，通过入口的一个区域将凉爽、新鲜的空气吸入蜂巢，同时通过另一个区域排出炎热、陈旧、富含二氧化碳的空气。

在极端高温下，仅靠扇风是不够的。采集蜂会从采集花蜜转变为采集水，并将水带回蜂巢。

内勤蜂会将这些水涂抹在蜂巢表面的薄膜上或形成微小水滴。当其他蜜蜂扇动这些水时，水会蒸发，产生强大的冷却效果——这与人造蒸发冷却器所用的原理相同。

你可能会看到一大群蜜蜂聚集在蜂巢外部，形成“蜂须”。这并非分蜂的迹象，而是一种简单的策略，旨在降低蜂巢内部的蜂群密度和热量。

通过将身体移到外面，它们减少了集体的代谢热量，并改善了内部蜜蜂的气流。

随着温度下降，蜂群的策略从散发热量转变为产生和保存热量。

蜜蜂通过形成一个紧密的球状结构（称为 冬季蜂团）来度过寒冷，蜂王则在蜂团中心受到保护。

蜂团外层的蜜蜂紧密地挤在一起，形成一层致密的绝缘层，厚度可达数英寸。这层绝缘层保护内部的蜜蜂免受寒冷。

蜂团内的蜜蜂负责产生热量。它们通过将翅膀与强大的飞行肌肉分离，然后 快速振动这些肌肉 来实现这一点。

这种等长收缩运动产生显著的代谢热量，将蜂团的核心变成一个活生生的熔炉，使蜂群保持足够温暖，以在零度以下的气温中生存。

工作在整个蜂群中共享。蜜蜂会缓慢而持续地从蜂团寒冷、暴露的外层循环到温暖的内部。这确保了没有一个蜂群会长时间承受寒冷。

这种卓越的体温调节伴随着巨大的成本和固有的风险。

加热和冷却都极其耗能。在冬季保持蜂团温暖会消耗大量的蜂蜜储备。同样，在热浪中扇风所消耗的能量，就无法用于采集。

蜂巢的通风系统完全依赖于畅通的入口。被雪、冰或碎屑堵塞的入口可能是灾难性的，导致二氧化碳积聚而窒息，或在温暖的日子里迅速过热。

尽管蜜蜂的温度调节能力非常有效，但它也有其局限性。突然的极端寒流会使蜂团收缩过快，使其与食物储备分离。持续、长时间的热浪可能会使蜂群无法获取足够的水进行冷却。

理解这些机制揭示了蜂巢的核心优先事项及其集体逻辑的优雅。

最终，蜂巢集体管理其内部气候的能力是其作为超级生物体成功的决定性特征。