应用 | 使用美墨尔特稳定性测试箱HPPeco研究环境变化对蜜蜂的影响

研究环境变化对于蜜蜂影响

应用 美墨尔特稳定性测试箱HPPeco

升温实验中蜜蜂临界热最大值测定

环境测试箱长期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，客户都可在市场上找到符合应用需求的箱体。

配合例如湿度传感器等传感器的使用，再结合创新行业技术——Peltier半导体技术，能让一台环境测试箱满足不同应用场景的使用需求。

采用Peltier半导体技术的美墨尔特稳定性试验箱HPP750eco的一个特别的应用——耐热性实验，测量临界热最大值CTmax，以帮助了解蜜蜂的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所做实验。该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。

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蜜蜂数量因环境变化而面临减少风险？

物种数量减少或灭绝可用气候变化和现在土地不当使用所产生的不良影响来解释。

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？主要是为了保护生物多样性和维持我们的生态系统。

虽然如今技术为人类进行不同种类的物种研究提供了各种设备。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保护蜜蜂等物种发挥了关键作用。

本文将为您介绍美墨尔特稳定性试验箱HPP750eco在此研究中所发挥的作用。

蜜蜂对环境条件反应的影响因素

随物种数量减少，甚至出现了更糟的情况——灭绝，如研究所阐述的，像授粉等活动，会随物种数量减少而面临被干扰或退化的危险。

了解物种生理耐受性，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很重要。

什么是耐热性？

耐热性是用于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耐受极限。这两数值，以及热安全边际，是专家们用于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值之间的温度范围则被称为耐热范围。

什么是热安全边际？

这指的是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。

通常来说，根据发现，自然温度梯度会影响热耐受性。Burdine和McCluney的研究进一步补充，“有证据表明说，昆虫耐热性在较小气候梯度中存在差异。体型（表面积与体积之比）也可能会影响耐热性，因为较小动物的散热会更好，但可能也更容易脱水。”

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，蜜蜂仍可以存活的能力，这大概相当于在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，果蝇耐脱水性会随着降水量的增加而下降。其他证据还表明，地中海果蝇耐脱水性在地理上存在差异。

从该类研究中可得出结论：耐脱水性可预测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，也为像蜜蜂这类小型生物在干燥方面提供了有力证据。

临界水分含量

导致脱水的一重要因素是临界水分含量。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能力。众所周知，温度、水分的变化会影响节肢动物体内水分含量。基于这点，可以研究蜜蜂的耐热性，因为临界热最大值可用来预测蜜蜂数量如何随着城市化梯度而变化。其他因素是高温下城市的热岛效应。实际上，昆虫水平衡变化还会对其生长、繁殖和存活率产生负面的影响。

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实验研究

该实验研究了中等城市城市化梯度（不透水表面，例如路面区域）是如何去改变蜜蜂种群的临界热最大值CTmax和临界水分含量CWC。

研究所用蜜蜂

本研究对于来自不同种群的三类蜜蜂进行了研究：

● 丝纹汗蜂(Agapostemon sericeus)

● 西方蜜蜂(意大利蜜蜂)

● 常见的东方大黄蜂(Bombus impatiens)

为什么需要使用这三种蜜蜂去进行同一项研究。这是因为，它们的体型大小、觅食偏好、社会性和蜂巢的特异性都不相同。这样增加了发现物种之间差异反应的可能性。

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了测量。

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速率来上升。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，箱体湿度能够稳定保持在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。

翻正反应则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可以直立移动，则被认为是失去了直立反应。

临界热最大值在这被认为是校正响应丢失的温度。此时，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2H，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，后安置在密封的小瓶中。在升温过程中，蜜蜂没被喂食，也没喝水。

研究发现

● 每种蜜蜂的耐热性和耐脱水性都不一样，它们对于温度的安全忍耐范围也不同；

● 城市化和气候变化导致的干旱可能会影响蜜蜂；

● 汗蜂对温度变化非常敏感；

● 需更多的数据来了解大黄蜂对温度变化和水平衡差异的反应。

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Memmert  环境测试箱HPPeco

美墨尔特环境测试箱HPPeco在节约能源方面极具优势。此外，由于其长期稳定免维护的特点，非常适合稳定性测试与样品在受控环境下的储存。控温精度更精确，温度范围从0 °C ~+70 °C ，湿度动态加湿及除湿（范围） 10%~90%rh，符合 ICH Q1A关于稳定性测试的指导方针。

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关于美墨尔特产品

德祥的资深合作伙伴之一——德国美墨尔特致力于在满足上述及更多应用需求的基础上，为用户提供一系列行业领先的温控箱体。Peltier半导体冷却和加热技术在美墨尔特不同的产品系列中发挥重要作用。Peltier半导体元件的使用，帮助我们将理论成功转化为能满足实际应用需求的的先进Peltier半导体技术驱动设备，如稳定性试验箱HPPeco和低温培养箱IPPeco。除此之外，美墨尔特也提供以下温控箱体：

● 高温高湿试验箱HCP

● 恒温恒湿箱ICH

● 环境试验箱CTC / TTC

如果您对美墨尔特产品感兴趣，可拨打热线400-006-9696或点击链接填写信息咨询。

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美墨尔特

全球温控箱体领导品牌德国Memmert（美墨尔特），成立于1933年。九十年来，美墨尔特一直致力于精确温控箱体的研发和生产，并在行业中保持领先地位。公司拥有悠久的半导体控温技术（Peltier）经验，是能够提供全系列半导体技术温控箱体的制造商。

德祥科技

德祥科技有限公司成立于1992年，是实验室及工业检测仪器设备和服务行业的优质供应商。总部位于中国香港，并在越南、广州、上海和北京设有分公司。德祥通过与中山大学和华南理工大学的合作，成立了联合实验室，并设立了“测试分析奖学金”。2017年，德祥自主生产品牌英诺德成立，推出了多款科学仪器设备，展示了其在前瞻性技术研发方面的强大实力。