解开进化之谜：熊蜂工蜂也能“变”蜂王

李继莲│文

近日，中国农业科学院蜜蜂研究所传粉昆虫繁殖与授粉应用创新团队与国内外高校和企业联合研究发现熊蜂工蜂并非终生不交配。该研究挑战了“超有机体工蜂羽化前决定的终身不能交配”的定律，揭开了超有机体熊蜂级型进化的一个千古之谜，这是理解超有机体进化的一次重大飞跃,相关研究成果发表在《自然·通讯（Nature Communications）》上。

超有机体熊蜂属于社会性昆虫中级型分化群体，其主要进化规律之一就是羽化前级型决定的蜂王注定能交配、而工蜂终身不交配，蜜蜂、蚂蚁等超有机体的工蜂失去或只保留了退化的受精囊结构。然而，尽管超有机体熊蜂进化已有2500万～4000万年，但工蜂仍然保留着完整的受精囊却终身不能交配，这成为学界长久以来的一个未解之谜。

为此，科研团队首先通过人工授精技术验证了熊蜂工蜂受精囊仍具有储存精子、释放精子、促使卵子受精等生殖功能，并通过转录组验证了它们在授精前后的基因表达模式与蜂王类似，熊蜂工蜂保留了类似蜂王的生殖特征，能够交配和创建蜂群。其次，研究发现羽化后孤立的熊蜂工蜂具有交配能力，这意味着工蜂的交配能力并不是在羽化前就丧失，而是在受到蜂群社会因素的抑制后才会丧失。同时通过半野外实验，验证了失王群的工蜂可获得交配且繁殖出雌性后代的机会，这可能是一种繁殖策略，以维持蜂群发展，应对蜂王的早期损失。这些研究结果挑战了超有机体中工蜂终身不交配的观点，更为重要的是为深入全面的理解超有机体进化提出新视角，为濒危熊蜂物种的保护提供了新思路。

该研究得到中国农业科学院科技创新工程的支持。

原文链接：https://doi.org/10.1038/s41467-023-41198-6