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據中國科學院南京地質古生物研究所1月16日消息，該所與中山大學、北京理工大學組成的研究團隊，在國際上首次從流體力學等角度，揭示了熊蜂中唇舌微觀結構對其采蜜效率的影響，為解釋蜂王在工蜂羽化后停止外出覓食的行為提供了關鍵證據。

該研究成果近日發表在國際學術期刊《美國科學院院刊》（PNAS）上。

社會性的出現被認為是生物演化歷史中重要的進化創新。熊蜂作為一種半社會性昆蟲，處于獨居到真社會性之間的過渡階段。研究顯示，蜂王在筑巢早期會積極外出采蜜，但當第一批工蜂羽化后，便會逐漸將采蜜任務轉移給工蜂，轉而專注于巢內活動。以往研究多從環境、生理或分子機制解釋這一現象。

研究團隊通過對99只熊蜂的中唇舌進行掃描電子顯微鏡分析發現，蜂王舌面剛毛間距顯著大于工蜂。雖然蜂王體型更大、舌頭更長，但剛毛間距較寬反而影響了其采蜜效率。

通過顯微高速攝影技術觀察熊蜂采集模擬花蜜的過程，研究人員發現中唇舌在回撤時，相鄰剛毛間形成的氣液界面會產生毛細壓力梯度，這對夾帶花蜜至關重要。剛毛間距增大導致毛細效應減弱，從而降低了花蜜在中唇舌上的附著與填充效率。

研究進一步通過引入無量綱數進行理論分析，從流體力學層面解釋了形態結構如何限制采蜜效率。