养蜂人常使用二氧化碳来安抚蜂群，但人们对它可能对蜜蜂产生的其他影响知之甚少。
一项关于熊蜂蜂王的新研究发现，CO2会影响代谢和繁殖。
它会改变大量营养素的储存方式，进而可能导致繁殖过程比正常情况提前开始。
由于二氧化碳在商业上应用极为广泛，因此不仅需要了解其对蜜蜂的作用方式，也需要了解其对所有昆虫的作用方式。
一项新研究揭示了二氧化碳如何影响熊蜂生理机能（包括繁殖）的线索。
养蜂人向蜂箱中喷出大量二氧化碳以安抚昆虫，这一画面对许多人来说并不陌生，但人们对其对蜜蜂的其他影响了解较少。
研究人员着手厘清二氧化碳似乎如何绕过滞育（一种类似冬眠的阶段，蜜蜂在此期间于冬季休眠），从而触发熊蜂蜂王的繁殖过程。
他们发现，二氧化碳首先引发了代谢变化，随后又对繁殖产生了次级影响。相关研究结果发表于《昆虫生物化学与分子生物学》，与此前的假说相悖。
“此前人们认为CO2会直接影响繁殖，但这项研究是首批表明这种情况可能并不成立的证据之一，”宾夕法尼亚州立大学昆虫学副教授Etya Amsalem表示。
“我们发现，CO2会改变大量营养素在体内的储存和再分配方式。繁殖过程随之启动，只是这些过程的一个副产物。”
研究人员指出，养蜂人和研究人员通常使用二氧化碳使蜜蜂和其他昆虫镇静。但除了产生镇静效果外，二氧化碳还可能引发一系列其他生理反应。
例如，虽然熊蜂蜂王通常会在冬季进入滞育状态，然后于春季开始建立新的蜂群，但养蜂人和研究人员可能会使用二氧化碳，使蜂王的繁殖过程比其自然发生时间更早被触发。
Amsalem表示，她与其他研究人员开展这项研究有多重原因。首先，由于二氧化碳应用非常广泛，她认为了解其在昆虫中的作用方式非常重要，尤其是在熊蜂中，因为它是商业蜂场全年培育授粉蜂群的有用工具。其次，研究人员希望更好地了解使用二氧化碳还可能如何影响研究结果。
“我们知道二氧化碳可能产生许多影响，包括对行为的影响，”Amsalem表示，“因此，如果你在研究某种特定操作对蜜蜂行为的影响，同时又将CO2用作麻醉剂，那么你真正研究的是什么？是你的操作所产生的效果，还是CO2的效果？”
在这项研究中，研究人员开展了两个阶段的实验。第一阶段，研究人员希望更好地了解二氧化碳对熊蜂蜂王生理影响的基线情况。
研究人员将蜜蜂分为两组：一组未经处理，另一组则接受二氧化碳处理。随后，研究团队在三个时间点对蜜蜂进行了检查：处理后即刻，以及处理后第3天和第10天。在每个时间点，研究人员都检查了卵巢，并测量了多个组织中的大量营养素浓度，从而为了解代谢功能随时间的变化提供了线索。
“经二氧化碳处理的蜂王，其卵巢激活水平高于未处理的蜂王，”Amsalem表示，“经处理的蜂王的大量营养素分配也发生了变化：‘脂肪体’这一器官中的脂质减少，而卵巢中的糖原（一种储存形式的葡萄糖）和蛋白质则有所增加。”
在获得这一基线信息后，研究人员接着希望厘清二氧化碳如何同时影响代谢和繁殖。他们又用二氧化碳处理了另外两组蜂王：一组切除了卵巢，另一组则接受了保幼激素拮抗剂处理。
研究人员解释称，该拮抗剂会降低保幼激素的水平，而保幼激素在熊蜂中起着调节繁殖和加速代谢的作用。科学家怀疑，这种激素对二氧化碳影响昆虫生理机能的方式十分重要。
这一次，他们发现，切除卵巢的蜜蜂所经历的大量营养素变化，与保留卵巢的对照组蜜蜂相似。研究人员表示，这表明二氧化碳首先影响的是代谢，因为失去生殖器官的蜜蜂仍然出现了相同的效应。
此外，接受保幼激素抑制剂处理的蜜蜂并未表现出这些代谢效应，研究人员表示，这证实了该激素在介导二氧化碳效应中的作用。
Amsalem表示，这些研究结果对于理解二氧化碳不仅如何影响熊蜂，还如何影响所有昆虫非常重要。
“CO2对昆虫有许多不同的影响，因此作为科学家，我们正努力寻找它们所共有的一种效应，以便找到产生这些效应的精确过程或机制，”她说。
“例如，它对蜜蜂的繁殖有积极影响，但可能会抑制其他昆虫的繁殖。它对繁殖的影响并不一致。但我们认为，它对代谢的影响是一致的。”
