当蜜蜂体内充满健康的肠道细菌时，它们会结交更多朋友

几乎从地球上的任何地方找到一只工蜂，观察它的肠道，你很可能会发现九种细菌。

这种微生物群落遍布全球，在各个物种中都表现出惊人的一致性，包括群居大黄蜂，这表明细菌在蜜蜂的生存中发挥着某种根本性作用。本周早些时候发表在《自然生态与进化》杂志上的一项研究或许可以部分解释其中的原因：拥有健康微生物伙伴的蜜蜂长大后会拥有更复杂的社会关系，甚至大脑化学成分也与肠道无菌的蜜蜂不同。

肠道生物群落（即生活在我们体内的细菌、真菌和其他微生物的群落）在许多动物中发挥着巨大而又神秘的作用。它甚至可能塑造人类的认知。“从进化的角度来看，肠脑轴非常有趣，因为当第一个神经系统进化时，肠道共生体很可能就存在了，”该论文的主要作者、瑞士洛桑大学的进化生物学家 Joanito Liberti 说。有迹象表明，这些微生物可能会影响我们的行为——但与蜜蜂不同，我们体内有数百种生物，因此很难找出因果关系。

在这项研究中，肠道细菌的作用十分突出。“这一发现确实表明，肠道微生物群对蜂巢的运作至关重要，”利伯蒂说。这些肠道细菌的重要作用也可能有助于解释蜜蜂为何容易受到人类威胁——尤其是农用化学品。

蜜蜂特别适合微生物实验，因为它们天生无菌，不像人类婴儿。蜜蜂只有在成年并开始与蜂巢中的其他成员互动时才会携带微生物。通过从蜂巢中取出几天大的幼虫并在无菌条件下孵化，研究人员可以在不使用一滴抗生素的情况下培育出白蜂。在一半的蜜蜂中，该团队重新引入了实验室微生物库中的细菌。其余的蜜蜂在成长过程中都是无菌的。

[相关：无需蜂巢即可让蜜蜂嗡嗡作响的 5 种方法]

这些不育蜜蜂没有表现出明显的痛苦迹象，比如飞行不顺或死亡，至少在为期 10 天的研究期间没有。它们只是不像微生物完整的兄弟姐妹那样进行社交。它们不太可能与其他蜜蜂碰头——用蜜蜂的术语来说，这意味着交换食物或信息。“它们也更随机、更平等地与群体中的其他成员互动，”Liberti 说。“肠道微生物群似乎让这些蜜蜂建立了‘友谊’。”

拥有平等的蜜蜂听起来可能是件好事，但利伯蒂说，拥有许多专门关系的蜂群实际上更善于应对复杂的世界。“不是每个人都在同一时间做所有事情，”他说。“如果你在照顾幼蜂，你不会关心觅食者是否找到了食物地——你想要的是有关幼蜂的信息。”

当研究小组观察蜜蜂内部时，他们发现，它们的 DNA 功能也存在差异。在他们测量的蜜蜂大脑中的 60 种不同化学物质中，三分之一在无菌种群中含量较少。四种在细菌蜜蜂中更常见的特定氨基酸专门参与神经传递或大脑燃料供应。在大脑组织中，与记忆、视觉、嗅觉和味觉有关的基因都受到了影响——本质上，微生物群会摆弄将这些基因转化为化学物质的复制机制。

“也许微生物群落对蜜蜂的生存没有直接影响，”利伯蒂说。“但如果它们的大脑运转不正常，那么它们储存食物、生产所需蜂蜜的效率当然会降低，最终会影响整个蜂巢的生存。”

[相关：我们还需要拯救蜜蜂吗？]

这或许有助于解释野生和家养蜜蜂种群为何承受如此大的压力。过去十年，研究表明，高剂量的常见除草剂会破坏蜜蜂的微生物群。这种除草剂可能会影响蜜蜂的学习和感官技能，但不会直接杀死蜜蜂。

利伯蒂表示，虽然一些农业暴露可能会通过微生物组间接改变昆虫，但它们也可能产生直接影响，具体取决于剂量。他今年早些时候合作发表的研究发现，长期、低水平接触杀虫剂和除草剂（可能更接近真实世界的剂量）会扰乱蜜蜂的新陈代谢，而不会改变它们的微生物组。科学家已经证明，许多常见的杀虫剂、除草剂、杀菌剂甚至抗生素都可以直接毒害蜜蜂。

微生物群可能是蜜蜂生物学的另一个基本特征，而我们在不知不觉中却破坏了它。