2024-10-11
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在升温实验中对蜜蜂的最大临界热最值进行测定
环境测试箱长期以来一直用于多种应用场景。无论是湿度控制箱体、恒温恒湿箱、植物生长箱，或是环境测试箱等，客户都能在市场上找到符合他们应用需求的理想箱体。
配合诸如湿度传感器等传感器的使用，再结合创新的行业领先技术——Peltier半导体技术，能使一台环境测试箱满足不同应用场景的使用需求。
采用先进Peltier半导体技术的美墨尔特稳定性试验箱HPP750eco的一个独特应用——耐热性实验，测量临界热最大值CTmax，以帮助了解蜜蜂体温及其水分因城市化进程产生变化的不同敏感性。正如Justin D. Burdine和Kevin E. McCluney所做的实验。这项研究是在博林格林州立大学进行的，并由其生物科学学院发表。
蜜蜂数量因环境变化而面临减少的风险？
物种数量的减少或灭绝可以用气候变化和如今土地不当使用所产生的不良影响来解释。
您可能会感到好奇，为什么科学家和研究人员对了解、掌握物种对这些环境因素的反应如此看重。这其中主要的原因是，保护生物多样性和维持我们的生态系统。
尽管如今的技术为人类进行不同种类的物种研究提供了各式设备。但美墨尔特稳定性试验箱HPP750eco在确定如何在生态系统中健康地保护蜜蜂等物种发挥着关键作用。
本文将为您介绍美墨尔特稳定性试验箱HPP750eco在此项研究中所发挥的作用。
蜜蜂对环境条件反应的影响因素
随着物种数量的减少，甚至出现更糟的情况——灭绝，正如研究所阐述的，例如授粉等活动，会随着物种数量的减少而面临被干扰或退化的危险。
了解物种的生理耐受性，以及耐脱水性，对预测这些生物对全球环境变化的反应以及对其生存的影响非常重要。
什么是耐热性？
耐热性，是衡量物种对温度变化反应的指标。临界热最大值和临界热最小值在此时决定物种的对温度的耐受极限。这两个数值，以及热安全边际，是专家们用来确定生物如何从生理角度对气候变化和环境条件做出反应的指标。
定义临界热最大值和临界热最小值
根据Burdine和McCluney的研究表明，“CTmax是生物体可承受的最高半致死温度，CTmin是最低半致死温度。在这两种温度下，生物体失去肌肉控制，遭受生态死亡。”CTmax和CTmin值之间的温度范围被称为耐热范围。
什么是热安全边际？
这是指CTmax（临界热最大值）与正常体温、实际体温或空气温度之间的差异，并为了解变暖缺陷提供度量标准。
一般来说，根据发现，自然温度梯度影响热耐受性。Burdine和McCluney的研究进一步补充说，“还有证据表明，昆虫的耐热性在较小的气候梯度中存在差异。体型（表面积与体积之比）也可能影响耐热性，因为较小的动物散热更好，但也可能更容易脱水。”
将耐脱水性考虑在内
耐脱水性指的是“在干燥到蜜蜂c体内水分含量为10%时，蜜蜂仍能存活的能力，这大约相当于在20℃，50%相对空气湿度（RH）的环境（=水势- 100 MPa）”（Alpert, 2006;Oliver等人，2010）。
Hadley在陆生节肢动物的水关系中指出，在澳大利亚，果蝇的耐脱水性会随降水量的增加而下降。其他证据还表明，地中海果蝇的耐脱水性在地理上存在差异。
从这类研究中可以得出这样的结论：耐脱水性可以预测诸如土地使用和气候变化等环境因素对于生物的影响。较高的表面积与体积之比和较高的水分流失与代谢率比，也为像蜜蜂这样的小型生物在干燥方面提供了更有力的证据。
临界水分含量
导致脱水的一个重要因素是临界水分含量。这是指生物体死亡时体内的水分含量。CWC（即临界水分含量）按重量计算，即湿质量与干质量之差与湿质量的比值。
城市化及其对蜜蜂数量的不利影响
土地使用和全球气候变化影响蜜蜂的耐热及耐脱水的能力。众所周知，温度、水分的变化会影响节肢动物体内的水分含量。基于此，可以研究蜜蜂的耐热性，因为临界热最大值可以用来预测蜜蜂数量如何随着城市化梯度而变化。其他因素是高温之下的城市热岛效应。事实上，昆虫水平衡的变化还会对其生长、繁殖和存活率产生负面影响。
实验研究
该实验研究了中等城市的城市化梯度（不透水表面，例如路面区域）是如何改变蜜蜂种群的临界热最大值CTmax和临界水分含量CWC。
研究所使用的蜜蜂
本研究对来自不同种群的三种蜜蜂进行研究：
为什么需要使用这三种蜜蜂进行同一项研究。这是由于，它们的体型大小、觅食偏好、社会性和蜂巢的特异性均不相同。这样便增加了发现物种之间差异反应的可能性。
使用美墨尔特稳定性试验箱HPP750eco进行蜜蜂耐热性实验
耐热实验使用美墨尔特稳定性试验箱HPP750eco对每种蜜蜂的临界热最大值进行测量。
稳定性试验箱HPPeco内的温度稳步上升，从25°C开始，按照标准方法以0.5°C min−1速率上升。箱体中的温湿度传感器由Peltier半导体元件供电，有助于读取读数。得益于箱内配置的湿度传感器，箱体湿度能稳定保持在20%。
蜜蜂被单独放置在箱体中的标本杯中，标本杯上用网格覆盖，以允许杯子中的空气温度随着稳定性试验箱HPPeco的升温而上升。
翻正反应是通过吹气来完成的。随着它的损失，实验表明肌肉功能开始失效的终点，通常用于估计临界热最大值CTmax。如果蜜蜂在15秒的窗口内接受空气后还能直立移动，则被认为是失去了直立反应。
临界热最大值在这里被认为是校正响应丢失的温度。这时，蜜蜂被带出测试箱体。美墨尔特稳定性试验箱HPP750eco中的温度上升持续大约两个小时，直到所有用于实验的90只蜜蜂都达到了它们的临界热最大值。
这些蜜蜂被称重，然后安置在密封的小瓶中。在升温过程中，蜜蜂没有被喂食，也没有喝水。
研究发现
