在自然界中，雌性在寻找交配伴侣时往往是更挑剔的一方。在双角泥蜂（Osmia bicornis）中，所谓“雌性选择”的所有先决条件均已具备，因此我们研究了雄蜂的振动是否是雌蜂选择交配伴侣的依据之一。 我们利用激光振动计，在雄蜂交配行为期间对其进行振动监测。结果显示，雌蜂更偏好交配前振动持续时间显著更长、间歇时间更短的雄蜂。这种振动可能表明雄蜂的体能强健，并能确保被雌蜂选中的雄蜂处于活跃且健康的状态。
雌性选择交配伴侣的现象在动物界十分普遍。理论认为，如果某一性别在后代上的投入显著更多，该性别将通过选择最佳伴侣来最大化其繁殖适应度。雌性通常比雄性在后代上的投入更多，它们会利用雄性的各种特征（如颜色、体型、求偶歌声或气味）来评估雄性的质量，然后才决定是否与其交配。
在多种蜜蜂类群（大黄蜂、无刺蜂和蜜蜂）中，胸腔振动被用于招募通讯、采集花粉和防御。然而，尽管已知有多种蜜蜂在交配时会发出振动信号，但关于振动信号在蜜蜂交配行为中的功能研究却寥寥无几。 在蜜蜂中，振动是通过在翅膀静止时收缩翅肌产生的。肌肉收缩力度的增强会导致胸腔刚度增加，从而产生更高的振动频率。
红泥蜂（Osmia bicornis）是一种广泛分布于中欧和北欧的独居蜂。在交配前的求偶过程中，雄蜂会站在雌蜂背上将其环抱，并通过一系列行为来劝说雌蜂交配。 雄蜂可能会振动胸腔、用身体摩擦雌蜂、反复用触角拂过雌蜂的触角，以及用前腿拂过雌蜂的复眼。在此求偶过程中，雌蜂可能会通过将雄蜂从背上推开来拒绝交配，但雌蜂在择偶时究竟依据雄蜂的哪些信号，目前尚不清楚。
本文旨在分析雄性振动是否是双角蜂雌虫选择曾与其进行交配前拥抱的雄性的信号。
方法与材料
我们使用了在乌尔姆大学饲养的双角蜂（Osmia bicornis），这些蜂群栖息于大学大楼屋顶上由木箱组成的诱捕巢中。振动数据是在白天记录的。用于记录的雄蜂和雌蜂均在室温下从各自的飞行笼中羽化而出。为了获得交配对，我们每次将一只雌蜂放入一个飞行笼中，笼内约有40只雄蜂，这些雄蜂来自多个诱捕巢。
一旦交配对进入交配前拥抱状态（一只雄蜂骑在雌蜂身上，其余雄蜂退开），便将该对从飞行笼中取出，放入一个塑料盒（40 × 20 × 10 厘米）中。
雄性在交配前阶段产生的胸节振动，通过便携式激光振动计记录下来，该设备通过32位声卡和Soundforge 8.0软件连接至笔记本电脑，采样率为44.1 kHz。随后使用Avisoft SasLab Pro对文件进行分析。 所有雄蜂的胸部分别被标记了一个白点，以增强激光束的反射。我们记录并比较了被雌蜂接受（允许交配）或被雌蜂拒绝的雄蜂所产生的振动。在记录过程中，雌蜂偶尔会移动，导致激光与蜜蜂之间的角度发生变化。因此，我们无法比较雄蜂信号的振幅。
结果
声音分析表明，雄性发出的振动以1至9个振列（振动周期）的形式出现，每个振列包含约10至220个振发（图1）。 被接受的雄性其脉冲持续时间显著长于交配前被拒绝的雄性（曼-惠特尼U检验，P < 0.05）（图2）。被接受的雄性之间脉冲间隔时间似乎较短，但该差异不显著（曼-惠特尼U检验，P > 0.05）（图3）。
男性能量的意义
双角蜂（Osmia bicornis）雄虫的振动模式以一系列由多个短促振动组成的振动序列为特征。我们的研究结果清楚地表明，雌虫更倾向于与振动持续时间更长的雄虫交配。
鉴于产生振动需要胸腔收缩，而这种收缩预计会消耗大量能量，雌性可能将振动视为雄性活力和健康状况的信号。这可能会导致雌性对年长雄性产生排斥，因为它们缺乏产生长脉冲所需的能量。
尽管关于雄性振动在雌性择偶中的重要性所知甚少，但有证据表明，在许多情况下，雌性可能会利用这一信号来区分不同的雄性。
由于双角蜂（Osmia bicornis）雄蜂产生的振动消耗了大量能量，因此很可能代表一种真实可靠的信号。为了支持这些观点，需要开展相关实验，在控制雄蜂活力、健康状况和年龄的同时，记录其交配前的振动情况。
这些结果为蜜蜂的“嗡嗡声”提供了全新的视角——在此项研究之前，由于人们普遍认为蜜蜂听力不佳，这一现象长期以来一直被忽视。然而，蜜蜂显然利用感官来感知这些振动，进一步的研究可能会揭示，还有更多种类的蜜蜂在交流中利用振动。
参考文献：本文还发表于《实验生物学杂志》：Conrad, T. Paxton, R. J. Barth, F. G. Francke, W. & Ayasse, M. 红泥蜂 Osmia rufa (L.)（大蜂科）中的雌性择偶行为。 《实验生物学杂志》213，4065–4073 (2010)。
