2015年10月27日 星期二

自然界的綠建築大師:虎頭蜂

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自然界的綠建築大師:虎頭蜂

作者:陸聲山(農委會林業試驗所森林保護組)
為了研究蜂類,我曾多次遭受「蜂吻」,而其中尤以虎頭蜂最為嚴重。我曾在台北植物園的蜂窩內架設溫濕度紀錄器,利用升降的雲梯機到達樹頂,雖有防護衣護體卻仍遭螫穿兩針,情急下升降梯又卡住而下不來,過程讓人捏了把冷汗,自己更是膽戰心驚。而另一回雖穿好防護衣,一時大意偷懶而未換穿上長筒雨鞋,虎頭蜂竟也「見縫插針」,一口氣在全身唯一僅露出的小小隙縫──兩腳腳踝上,狠狠叮了共七針,讓我再也不敢輕敵了。
害蟲天敵 人也怕怕
雖說虎頭蜂惡名遠播,自己也遭遇多次肌膚之痛,但我仍想替牠說個話。今夏登革熱大爆發,至今已奪走數十條人命,相較其帶原者蚊子所傳播的多種疾病,如瘧疾、日本腦炎、登革熱等,虎頭蜂的致命性相對遠遠低於蚊子。同時,虎頭蜂在生態上其實扮演著捕食者與授粉者的功能,會捕食多種農林害蟲以哺育其幼小,是一種有益的天敵昆蟲,在控制害蟲族群上有相當之貢獻。但人們為何對蜂類如此懼怕呢?
兇猛的黑絨虎頭蜂群聚取食樹液,仍相當具有警戒性與攻擊性,攝影:陸聲山。
兇猛的黑絨虎頭蜂群聚取食樹液,仍相當具有警戒性與攻擊性,攝影:陸聲山。
若能做好環境清潔衛生,採取適當的防護措施,蚊子的傷害其實可降低。但很不幸的,即使穿上長袖、長褲,塗上防蚊液等防護措施,也無法抵擋住虎頭蜂長長的螫針刺入人體。
胡蜂螫到人的反應因人而異,蜂螫後最危險的就是人體對蜂毒中所含蜂蛋白的過敏反應,有些體質過敏的人被螫一針後就可送命,蜂螫最主要的危險性便在於此。尤其遇到虎頭蜂,還會群集攻擊,警戒範圍可達數十公尺遠,被螫後果更是令人擔憂。虎頭蜂屬於社會性昆蟲,具有共同防禦的特性,每到秋天時蜂窩族群增長快速,頻傳虎頭蜂螫傷許多人甚至致死的事件,這恐怕是讓人聞之色變的主因之一。
團結力量大的社會性昆蟲
雖然我們常形容螞蟻、蜜蜂等昆蟲具有分功合作的美德,但提起虎頭蜂則往往使人談「蜂」色變,其實它們都是屬於社會性昆蟲。根據定義具有下列三種特徵:
  1. 親代與子代生活具有重疊現象
  2. 共同育幼的方式
  3. 生殖階級、勞力分工的存在,稱為完全社會性昆蟲。
而社會性昆蟲演化的主要趨勢是:
  1. 部落(colony)的日益增大
  2. 個體行為逐漸特化及複雜化
  3. 更具有控制巢內環境的能力
也因此,共同防衛形成社會性昆蟲的一大特色,透過不同腺體產生的警報費洛蒙與同伴進行溝通,可有效且迅速的將危機來源之訊息傳達給其他同伴,使得同伴能迅速增援。由於虎頭蜂對警報費洛蒙之溝通能力極強,有時其防衛及攻擊距離可長達數十公尺,這便是令人聞風喪膽的一個原因。
春季時后蜂獨自建窩、產卵與育幼,直到第一隻工蜂羽化出;此後,后蜂不再外出,工蜂數量不斷增加,整個部落快速擴大;到了秋季部落中開始出現所謂的生殖蜂──亦即雄蜂與雌蜂(翌年的后蜂);雄蜂與雌蜂交尾後,部落逐漸衰退,后蜂、工蜂與雄蜂等相繼死亡;交尾後的雌蜂越冬;翌春再繼續此週期。因此在秋季,當蜂群數量達到高峰時,一窩蜂數量往往可達成千上萬隻。也就是我們最容易聽到有人被蜂螫的意外發生。
建築高手 讓蜂窩通風又保暖
虎頭蜂的蜂窩,外觀上所見的窩其實是一層包覆在外的外殼,通常蜂窩只有一個圓形出入口做為蜂進出之用,而蜂窩上往往有許多蜂盤據警戒。蜂窩內部則為一層一層的蜂室,層與層及外殼之間有許多柄相連著。這些材料其實是虎頭蜂利用強有力的大顎,經常到樹上刮取木材纖維,再與口內分泌的液體混合成紙漿,足可媲美東漢蔡倫造的紙!
具虎斑紋路的黃腳虎頭蜂窩外殼與內部多層巢脾的結構,攝影:陸聲山。
具虎斑紋路的黃腳虎頭蜂窩外殼與內部多層巢脾的結構。攝影:陸聲山。
黃腳虎頭蜂正忙碌的將啣回的紙漿糊在蜂窩上,窩上深色部分即是混和有唾液的新築紙漿,攝影:陸聲山。
黃腳虎頭蜂正忙碌的將啣回的紙漿糊在蜂窩上,深色部分即是混和有唾液的新築紙漿,攝影:陸聲山。













所使用的材料除環保外,蜂窩內部空調能維持相當恆定的範圍,讓人讚嘆虎頭蜂為環保與綠建築大師也不為過。讓人驚訝的是一年一代的虎頭蜂,只需花費半年多的時間便能建造一個巨大的窩。
近距離仔細觀察傑出的動物工程師黃腰虎頭蜂築窩的過程,攝影:陸聲山。
近距離仔細觀察傑出的動物工程師黃腰虎頭蜂築窩的過程,攝影:陸聲山。
蜂窩可視為一個複雜但穩定的系統,內部的蜂室主要作為育幼用,為確保幼蟲發育的穩定,溫度的調控顯得非常重要。從外觀上所見的外殼,其實有些類似包心菜也有許多層交互相連,如此便可提供較佳的保暖絕緣效果。內部則為一層一層的蜂室,開口朝下,蜂室內則為卵、幼蟲與蛹以倒掛方式懸垂於蛹室內,層與層及外殼之間利用許多柄相連著,成蜂則活動於期間。
根據國外研究報告在夏季戶外溫度高達近40度時,蜂窩內部藉由虎頭蜂取水與搧翅形成氣流而將熱氣散出,而將窩內溫度控制在28~29℃間。而我於福山植物園初步觀測結果顯示,當 一、二 月份寒流來襲,外界溫度幾近冰點時,蜂窩內部溫度仍可維持在 26~28℃間,同時發現蜂窩內部溫度出現異常降低,推測應與停止育幼或蜂群大量離巢有關。
人我不互犯
虎頭蜂築窩地點的選擇往往相當隱密,因此不易為人察覺,其危險性便在於此。一般而言,虎頭蜂會偏好選擇具有天然屏障不易為人所接近的樹梢做窩,也因此提昇蜂窩自身的安全性。事實上,這類看的到的蜂窩所具有的潛在危險性是比較小的,因為虎頭蜂並不會主動攻擊人類,預防原則就是保持距離,不要主動攻擊虎頭蜂,這樣就可降低遭到蜂螫的機會了。
台灣目前已知有九種虎頭蜂,由於不同的虎頭蜂其習性不同,危險性也應是有所區別。雖然有些種類能非常近距離的觀察,例如姬虎頭蜂與黃腰虎頭蜂,但面對虎頭蜂還是保持距離,以策安全為上策。黑絨虎頭蜂窩的形狀似傳統的竹編雞籠,故俗稱雞籠蜂,據報載為最凶猛的虎頭蜂,當蜂窩發展至後期時,蜂群可達上萬隻,蜂窩的單一圓形出入口恐不敷使用,會形成2~3處長形裂縫出入口,因此受驚擾時蜂群能大量快速飛出增援,更是惹不起。
襲擊養蜂場的中華大虎頭須及時撲殺,往往成為蜂農泡酒的最好補品,攝影:陸聲山。
襲擊養蜂場的中華大虎頭須及時撲殺,往往成為蜂農泡酒的最好補品,攝影:陸聲山。
虎頭蜂雖具有危險性,是否發現後須將其移除呢?虎頭蜂是「人不犯我,我不犯人」的,在移除的過程中被激怒的蜂群,與摘除後殘留或逃逸的蜂更提高被螫的風險。其實換個角度看看,虎頭蜂的窩,也就是虎頭蜂安身立命的家,因此受到驚擾時,群蜂飛出只是為了護衛家園而已,除非威脅我們的生命安全,又何必趕盡殺絕呢!蜂窩本身便是一良好的自然解說教育素材,人類能否師法自然作為環保與綠建築的仿生學,未來就看建築界能否由蜂窩中得到什麼啟發了!

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