昆虫“劳模”之蜜蜂
蜜蜂指的是——Apini部落，Apidae科昆虫中的任何一种，从广义上讲，包括所有能制造蜂蜜的蜜蜂。狭义上讲，蜜蜂指蜜蜂属的七个成员中的任何一个，而且通常只适用于单一物种，即家养蜜蜂。蜜蜂在整个蜂类物种中占比少于百分之五，且它作为传粉的专家对许多经济作物有着重大的意义。蜜蜂的种类有很多我们关注的这类蜜蜂属于膜翅科，当然膜翅目还包括了大黄蜂。本次Journal 我们将分三个部分简单介绍下这种重要的社会性昆虫。
- 蜜蜂的简单概况
蜜蜂的眼睛包括两只大复眼和三只简单的眼睛，呈三角形排列位于头顶。每只复眼由数千个小眼构成，每一个小眼都有一套集光和感光系统。拥有敏锐的视力辅以两根灵敏的气味检测触角使得蜜蜂可以清楚的寻找资源以及躲避。蜜蜂具有出色的视力，包括色觉。蜜蜂可以看到从 300 nm 波长到 650 nm 波长的颜色范围。这个范围意味着蜜蜂看不到红色。蜜蜂可以看到人类看不到的紫外线色谱，以及除红色以外的全色范围。
蜜蜂的性别是由csd基因及其等位基因组成以及蜂王是否选择使她的卵子受精决定的。在早期胚胎发生中，雌性性别决定途径完全由csd基因诱导。在后期和整个发育过程中，这种诱导信号通过fem基因的正反馈回路来维持，其中 Fem 蛋白介导其自身的合成。蜜蜂是典型的群居性昆虫，群体由一只蜂王，少数雄蜂和大量工蜂组成，任何个体离开群体都无法独自生存，群体缺少任何一种蜜蜂也无法正常生存。蜜蜂有两种性别，雌性分为工蜂（蜂群中数量最多承担多项工作例如清洁蜂、哺育蜂、觅食蜂）、蜂后（被喂食蜂王浆，寿命最长负责产卵），雄性为雄蜂（与蜂后交配寿命最短）。研究发现调节蜜蜂社会分工可能的原因包括miRNA分子、JH保幼激素、OA章鱼胺、Nb-1转录因子、Dnmt3 DNA 甲基转移酶、m6A修饰等，以及速激肽信号可以保证工蜂分工的专业化程度。蜜蜂的“无私”体现在：1、酿造“成本大”的蜂蜜，一生都在勤劳工作。2、面对寄生虫感染利用社交距离来平衡风险和收益。
蜜蜂通过信息素、跳舞以及物理接触来与种群沟通。蜂群的信息素包括蜂王信息素、工蜂信息素、雄蜂信息素以及幼虫信息素，在不同的社会分工中利用不同的信息素来传递信息。蜜蜂通过跳舞来传递食物的信息——食物来源方向:摇摆方向与重力方向的夹角，直线伸展与垂直方向之间的角度恰好是飞行方向与太阳位置的角度，到食物源的距离由摇摆舞的持续时间提供。此外蜜蜂可以通过胸部振动或翅膀振动来发出信息，它们也可通过交喂的方式传递食物。
- 蜜蜂的打斗与防御行为
蜜蜂的打斗与防御通常出现在以下几种情况中：1、保护资源（食物）2、蜂群中出现两只蜂后3、感知到危险（天敌）。当巢穴被入侵时，守卫蜂会首先加入战斗随后“消息”传递至蜂群内部，打斗方式较为激烈，两只蜜蜂会扭打在一起同时会蛰向对方；在一些特殊情况中比如分巢时，巢穴中往往会出现不止一只蜂后，这时两只蜂后会进行激烈的“王位争夺战”直到只有一只胜利者出现，它会成为新蜂巢中唯一的蜂后；当天敌来临时，守卫蜂将预警消息传递至蜂群内部，此时“繁忙”的蜂群会发出“停止信号”，它类似于安静信号以减少声音躲避天敌，当大战不可避免时（例如大黄蜂在蜂巢外捕食蜜蜂）越来越多的工蜂会簇拥而上，呈现出“防御球”将天敌牢牢包裹住，球内部的高温以及缺氧加上蜜蜂的蛰刺会逐渐让天敌失去战斗力并死去。在这些行为过程中不同信息素在群体交流、释放出危险或警示信号发挥着至关重要的作用。
- 蜜蜂的行为决策
蜜蜂群体是自然界中典型的集体行为之一，具有完善的功能特征和较强的适应性。蜜蜂的决策主要体现在对食物、巢穴的选择上。其中花的不同视觉线索吸引蜜蜂降落(如完整、大小、颜色等)，在这个过程中嗅觉和味觉参与了蜜蜂对花蜜品质的选择，当然蜜蜂的觅食决定也受到其他各种外部因素的调节。然而，蜜蜂缺少有效的遗传操作来深入探究这些行为产生的机制和神经环路，影响群体决策行为的各种因素及其调控机制尚不清楚。蜂群决策特点总结为：1.侦察蜂的组织方式提高了群体内知识的多样性；2.在参与决策过程时，侦察蜂没有表现出从众或盲目模仿他人的倾向；3.群体感知过程会以一种平衡决策准确性和速度的竞争需求的方式，聚集不同的独立的意见。
本次journal club的 slides 见附件pdf：
by 王蓉 高灿 邢丽敏