蜜蜂是人工馴養的重要經濟昆蟲之一，已經有3000年以上的飼養曆史。在生活中，蜜蜂常常被作為“勤勞”“團隊”“合作”的象征。蜜蜂中的工蜂群體内部更是分工明确，協作高效。因而被認為是社會化程度最高的昆蟲之一。是什麼原因使蜜蜂成為社會化分工程度如此之高的動物呢？近日，中國農業科學院蜜蜂研究所蜜蜂蛋白質組學創新團隊，從神經肽調節生理反應阈值的角度，揭示了工蜂勞動分工的神經調控機制，為研究動物行為的可塑性提供了新的視角。相關研究成果發表在《eLife》上。

蜜蜂為何能高度分工？

迄今為止，科學家發現的最古老的蜜蜂化石，其所在的年代大概是一億年前，也就是白垩紀的早期。“蜜蜂在長期的進化過程中，形成了我們現在看到的高度社會化的蜂群”，蜜蜂蛋白質組學創新團隊中的韓賓副研究員介紹。

在蜂群中，蜂王負責産卵；雄峰負責和蜂王交配，工蜂則幾乎“包攬”了其他所有工作。

蜜蜂群中的三種類型蜂。中國農科院供圖

不同“職業”的蜜蜂有着與其工作相适應的外形與生物特征。比如，蜂王腹部隆起，卵巢高度發育，最多一天可以産1000-2000枚卵。

工蜂的分工則更複雜。1-2周大的年輕工蜂主要從事幼蟲哺育工作，也被稱為哺育蜂。哺育蜂咽下腺和上颚腺的分泌物，也就是我們常提到的“蜂王漿”，為幼蟲提供營養。哺育蜂繼續發育，開始“轉行”投入到采集工作中，成為采集蜂。采集蜂中又有更精細的采集花粉和采集花蜜的分工。采集蜂的咽下腺退化，唾液腺發育，唾液中的轉化酶将花蜜中的多糖轉化成單糖，最終産出成熟的蜂蜜。

總而言之，蜜蜂在漫長的進化與不斷适應中生存和發展，形成了現在高度社會化的分工。

蜜蜂屬于真社會性動物

韓賓告訴記者，社會性動物類型可以分為亞社會性動物、準社會性動物、半社會性動物和真社會性動物。蜜蜂屬于真社會性動物，是自然界中社會化程度很高的物種。

蜜蜂滿足真社會性動物的三個特征，第一，繁殖分工，蜂王與雄峰交配，蜂王産卵。第二，世代重疊。世代重疊指在一個成熟的群體中，有兩個以上的世代。在蜂群中，蜂王是母親，大部分工蜂都是它的子代。第三，成熟子代共同照顧未成熟的個體。蜂群中的工蜂都有一段時期會完成哺育幼蟲的任務。

采花蜜或花粉的工蜂。中國農科院供圖

除了蜜蜂外，昆蟲中膜翅目的螞蟻和胡蜂、蜚蠊目的白蟻也具有真社會性。而哺乳類中已知具有真社會性的動物隻有濱鼠科中的裸鼹鼠與達馬拉蘭鼹鼠。

研究蜜蜂社會化分工的原理

蜜蜂是一種模式型昆蟲，其行為中存在很容易觀察到的一種條件反射：喙伸反射。當蜜蜂的觸覺與嗅覺感受器受到刺激後，蜜蜂就會伸出它的口器——喙，這就是喙伸反射。

喙伸反射被廣泛地應用在蜜蜂行為、以及學習和記憶研究中。本次研究基于喙伸反射，用不同濃度的糖水、花粉、幼蟲分别對花蜜采集蜂、花粉采集蜂、哺育蜂進行刺激。

蜜蜂擁有細長的口器。中國農科院供圖

韓賓所在的團隊研究發現，不同分工的蜜蜂對不同的刺激的反應存在顯著的差異。簡單來說，采集蜂對花蜜和花粉的反應強于幼蟲；哺育蜂對幼蟲的反應強于花蜜和花粉。這說明勞動分工明确的工蜂對自己的職責十分“敏感”。

速激肽信号工蜂生理反應阈值示意圖。中國農科院供圖

團隊進行了分子生物學水平的研究，韓賓介紹，研究團隊對蜜蜂大腦的神經肽進行了差異的比較，并利用神經肽注射和RNA幹擾，證明速激肽能夠特異性地調控工蜂與其行為特異性相關的反應阈值，而對與任務無關的刺激沒有影響。整個實驗就是從行為學的發現出發，到分子生物學的層面進行研究，再回歸到行為學來驗證發現的過程。

中國兩大養殖蜂種：中蜂和意蜂

韓賓所在團隊的研究發現，速激肽信号在調控中華蜜蜂與意大利蜜蜂采集和哺育行為差異中發揮重要作用。那麼這兩種蜜蜂有何生理與行為上的差異？在本次研究中又是如何體現的呢？

目前，中國主要飼養的兩種蜜蜂就是中華蜜蜂和意大利蜜蜂。中華蜜蜂是我國的本土蜂種，意大利蜜蜂是上世紀早期引進的優良品。二者雖然是近親關系，但由于長期的地理隔離，兩種蜜蜂之間已經形成了生殖隔離，生理和行為上也有很大差異。

中蜂是我國獨有的本土蜂種，是東方蜜蜂的一種，在其它亞洲國家還有其它亞種。中蜂抗逆能力強，對低溫、高海拔等不利環境因素的抵抗能力好，而且善于利用零星的蜜源植物，所以适合山區和高海拔地區飼養。它們在天然樹洞裡能度過-30℃至-40℃的嚴冬，在10℃的氣溫下就可出巢飛翔采集。在氣溫40℃時，中蜂還能照常采集、造脾和繁殖。

意蜂是一種典型的西方蜜蜂，蜂王漿、蜂蜜、花粉産量都比較高。但意蜂不能抵抗一種嚴重危害蜜蜂生存害蟲：蜂螨，必須要有人類幫助治螨才能正常維持種群繁衍。

兩種蜜蜂對比（左為意蜂，右為中蜂）。中國農科院供圖

韓賓介紹：“研究在對比了中蜂和意蜂大腦神經肽含量後，發現速激肽在中蜂采集蜂中表達量比意蜂低，說明速激肽可能是中蜂對零星蜜源更加敏感的重要調控因素之一，其他因素還待進一步研究。”

韓賓所在的蜜蜂蛋白質組學創新團隊，主要開展蜜蜂生物學基礎和應用研究，目的是通過解析與蜜蜂經濟學性狀相關的分子機理，從而指導養蜂生産和實踐。團隊研究蜜蜂的采集行為和哺育行為，直接關聯到蜜蜂授粉、蜂蜜生産、蜂王漿生産，也就是服務于我國的蜜蜂養殖和蜂産品生産；同樣，養蜂中的實踐問題也是團隊探究選題的指導方向。

新京報記者 周懷宗 實習生 劉文靜

編輯 張樹婧 校對 陳荻雁

來源：新京報