蜜蜂“防敌本领”藏玄机！科学家发现肠道菌群调控其“危险记忆”

小小的蜜蜂也有“记仇”的本事——它们能记住威胁自身安全的信号，下次遇到时更快发起防御。而这项“防敌本领”，竟与蜜蜂肠道里的菌群息息相关。近日，中国农业科学院蜜蜂研究所资源昆虫保护创新团队联合中国科学院生态环境研究中心等单位，在《自然・通讯》发表研究成果，首次揭示了肠道菌群如何通过“肠-脑轴”调控西方蜜蜂的厌恶性学习与记忆能力，为理解昆虫社会行为的分子机制打开了新视角。

蜜蜂作为自然界重要的传粉昆虫，蜂群安全是生存关键。当遇到胡蜂等天敌骚扰时，蜜蜂会表现出一系列防御行为，其中“伸针反应”（SER）是最核心的防御动作。而这种反应并非天生“无脑触发”，需要蜜蜂通过嗅觉识别天敌相关的气味，如报警信息素，并将气味与危险关联，形成“危险记忆”，这一过程就是“厌恶性学习与记忆”。此前，科学界已知人类、小鼠等哺乳动物的肠道菌群会影响大脑功能与行为，但蜜蜂这类昆虫的肠道菌群是否参与防御相关的“记忆形成”，一直是未解之谜。

为解开这个谜题，研究团队搭建了一套精密的“蜜蜂行为实验室”：他们先培育出肠道无菌的蜜蜂，与正常有菌蜜蜂做对比，通过“气味+电击”的条件反射实验测试两者的“危险记忆”。结果发现，无菌蜜蜂的表现明显“迟钝”，不仅需要更多次训练才能记住“危险气味”，1小时后再测试，“忘性也更大”；而给无菌蜜蜂移植正常蜜蜂的肠道菌群后，其“危险记忆”能力又能恢复如常。

进一步通过代谢组学分析和微生物定植实验，团队锁定了关键“功臣”——肠道中的肠球菌。原来，这类细菌能调节蜜蜂肠道中的酪氨酸代谢，而酪氨酸是合成神经递质多巴胺的关键原料。

实验显示，有肠球菌的蜜蜂，大脑中多巴胺水平更高；反之，若给正常蜜蜂使用抑制多巴胺的药物，其“危险记忆”会显著减弱。这意味着，肠球菌可通过“酪氨酸-左旋多巴-多巴胺”这条通路，为蜜蜂的“防敌记忆”提供了“分子燃料”。

值得关注的是，研究还发现蜜蜂肠道菌群的调控作用具有“特异性”：它们只影响“危险记忆”的形成，不干扰蜜蜂天生的基础防御动作。这一发现不仅促进了昆虫肠道菌群与行为调控的研究，也为蜜蜂健康养殖提供了理论支撑。

据悉，中国农业科学院蜜蜂研究所为该研究第一完成单位，刘永军研究员为通讯作者，中国科学院生态环境研究中心葛源研究员为共同通讯作者，蜜蜂所博士生封王江、张丽副研究员与生态环境研究中心博士生李静为共同第一作者。研究得到中国农业科学院科技创新工程支持。（记者宋雅娟）

（光明网）