振动中的花与蜜蜂：一场神奇的互动与生命之舞
前言：
大约一半的蜜蜂物种利用振动从不同形态的花朵上取走花粉，在许多被蜜蜂振动授粉的花朵中，这些由蜜蜂产生的机械振动通过花的组织传播，主要是含有花粉的花药，导致花粉从花蕊顶端的小孔或裂缝中喷射出来。
尽管对于蜜蜂和植物来说，基于底物的振动至关重要，但迄今为止很少有研究对花朵振动的传播特性进行表征。
在这项研究中，使用非接触激光振动测量技术评估了茄科植物尖叶茄的花冠和花药中振动的传播，并测量了三个空间轴上的振动，发现花朵振动在传播过程中保持其主导频率300赫兹。
花药和花瓣上的振动幅度可以比施加在花基部花托的输入振动幅度高出400%以上，并且花药的振动幅度速度高于花瓣，综合这些结果表明，振动在花的结构中传播方式不同，并且在不同的空间轴上有所差异。
由于花粉释放与振动幅度有关，猜测蜜蜂可能会受益于在与更高振动放大相关的轴向上施加振动，振动在涉及植物和动物之间的多种生物学相互作用中起着重要作用。
无脊椎动物之间的交流通常通过传递到底物中的振动来进行，特别是植物结构中的振动，雄性和雌性漫步蜘蛛在交配前使用植物叶片相互感知，一些半翅目捕食者可以在寻找猎物时感知叶食毛虫产生的振动。
切叶蚁通过颤音招募巢友，干木白蚁使用共振频率评估特定木块的大小，底物的性质可以影响振动并在发送者和接收者之间传递信息，对植物结构如何改变振动传播的理解还相对有限。
除了交流，振动还参与了无脊椎动物和植物之间的另一种非凡相互作用，一些昆虫，特别是蜜蜂，使用振动从某些类型的花朵中提取花粉颗粒，这种现象被称为花朵振动或共振授粉，形成了蜜蜂授粉综合征。
蜜蜂授粉在开花植物中独立地演化了多次，在65多个植物科中发现，尽管蜜蜂授粉花的形态各异，但许多蜜蜂授粉花已经多次趋同于类似的形态，其花药通过小的顶端孔排列在锥形的中央结构中，如Dodecatheon属、Miconia属、Solanum属等的一些物种。
在蜜蜂授粉的花中，蜜蜂访问时胸部肌肉产生的机械振动通过花组织传递，导致花粉通过顶端孔被抛出，了解蜜蜂振动如何通过不同的花部结构传递，有助于阐明蜜蜂授粉花的机械功能，同时为进一步的生态学和进化学研究提供了背景，既从蜜蜂的角度，也从花朵的角度。
蜜蜂在产生花朵振动时的行为相对固定通常，蜜蜂会降落在花朵上，用下颚和腿抓住一根或多根雄蕊，然后开始迅速收缩胸部飞行肌肉，将振动传递到整朵花。
虽然蜜蜂可能只对一根雄蕊进行振动，但花朵中所有雄蕊的花粉可能同时释放，在那些拥有两个或更多形态上明显不同类型的雄蕊的花朵中，这种效果可能表现得更为明显，即它们是异雄蕊的。
在这些异雄蕊的花中，蜜蜂通常将振动集中在其中一组雄蕊上，即食雄蕊，而第二组雄蕊，即传粉雄蕊，则在蜜蜂身体的另一部分上沉积花粉，不成比例地促进了植物的受精。
当蜜蜂直接从位于中央位置的食雄蕊收集花粉时，需要将应用在那里的振动同时传递到传粉雄蕊，以促使花粉释放，在异雄蕊的物种中，从花朵的一部分传递振动到另一部分对其繁殖成功有直接和重要的影响。
在类似Solanum rostratum这样的异雄蕊植物，单独或融合的花瓣形成片状、扁平且具有弹性的结构，垂直或弯曲地延伸自花的中心轴，雄蕊具有圆柱形或圆锥形，由相对坚硬的组织构成，平行于花的中心轴向前延伸。
花瓣和雄蕊的不同配置引发了一个假设，即花瓣和雄蕊在花的不同轴向上所经历的振动幅度可能不同，在定性上，花瓣和雄蕊可以粗略地看作是弯曲悬臂结构，它们的固定端附着在花的基部，并可能受到蜜蜂施加的横向和纵向弯曲振动。
结论：
在悬臂弯曲中，结构的自由端位移与其长度的立方成正比，与材料刚度和截面惯性矩成反比，食雄蕊和传粉雄蕊的大小和形状不同，暗示它们可能具有不同的振动特性。
预测，在像这里研究的异雄蕊花朵中，更长的雄蕊在嗡蜜传粉过程中在其顶端应该显示出比较短的雄蕊更高的振动幅度。
