Influence of Biotic and Abiotic Factors on the Gut Microbiome of the Western Honey Bee
本研究利用遍布大不列颠岛的公民科学网络来证明，尽管中华蜜蜂鼻孢子虫（*Nosema ceranae*）感染会改变蜜蜂肠道微生物组的多样性，但季节变化、纬度和耕地利用才是通过对气候、饮食和农药暴露的影响，从而塑造肠道微生物组成的驱动因素。
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蜜蜂胃部的小小世界是一个繁忙的细菌城市，它帮助昆虫消化食物、生长并抵御疾病。正如人类依赖自身的肠道微生物来保持健康一样，这些蜜蜂也依赖于由十二种核心细菌组成的特定群落来维持功能。当这种内部平衡被打破时，蜜蜂的健康可能会受到损害，甚至可能导致整个蜂群的崩溃。几十年来，科学家们已知寄生虫和营养不良会破坏这一脆弱的生态系统，但我们所了解的大部分知识都来自在受控实验室中进行的实验。在现实世界中，随着天气变化、景观变迁以及疾病自然传播，威胁蜜蜂肠道的完整图景仍然不明朗。了解这些自然力量至关重要，因为蜜蜂是全球农作物的关键授粉者，而它们的数量下降对全球粮食安全构成了严重风险。
来自英国生态与水文学中心（UK Centre for Ecology & Hydrology）的一个研究小组致力于通过直接观察生活在全英国蜂巢中的蜜蜂来绘制这些自然影响的图谱。他们没有将蜜蜂带入实验室，而是与一个养蜂人网络合作，由他们收集各自蜂群中的工蜂。该团队从近八十个蜂巢中采集了样本，这些蜂巢分布在不同的地区，从英格兰南部到苏格兰北部，涵盖了各种类型的农田。他们检测了这些蜜蜂体内是否存在诺氏菌（Nosema）——一种侵入肠道的微型寄生虫，然后利用基因测序技术识别出生活在它们体内的每一种细菌类型。通过对比不同季节、不同纬度和不同景观类型的蜜蜂所携带的细菌，研究人员得以观察哪些因素真正塑造了蜜蜂的内部微生物组。
研究显示，一种特定的寄生虫——中华诺氏菌（Nosema ceranae）存在于约百分之三十八的受检蜂巢中，而其近亲——诺氏菌（Nosema apis）则完全缺失。这一发现表明，中华诺氏菌已成为英国的主要菌株，这可能是因为它引起的明显症状较少，从而使其能在蜂群中悄无声息地传播。有趣的是，研究人员发现，蜂巢周围耕地（即农田）的面积实际上有助于降低这种寄生虫的水平。在农田较多的区域，蜜蜂肠道内的寄生虫拷贝数量较少。团队怀疑这是因为农场通常比城市地区更加分散，这意味着来自不同蜂群的蜜蜂之间的互动较少。由于蜜蜂经常从邻近的蜂群中窃取食物——这种行为会传播疾病——因此在开阔农田中较少的互动，可能意味着寄生虫从一个蜂群跳转到另一个蜂群的机会更少。
然而，当研究人员观察肠道细菌的整体组成时，发现寄生虫并不是改变的主要驱动力。虽然中华诺氏菌的存在会导致细菌群落多样性的微小变化，但其影响力远不及季节和蜂巢所在地。季节被证明是最强的因素，随着一年从春季向秋季推进，肠道内细菌的类型发生了显著变化。这很可能是因为蜜蜂的饮食随时间而变化；随着可供它们采食的花卉种类减少，它们的肠道细菌必须适应不同的食物来源。同样，蜂巢的纬度也至关重要，北方的蜜蜂与南方的蜜蜂拥有不同的肠道群落，这反映了全国各地不同的植物种类和气候。
农田的景观也对肠道内特定细菌类型的存在起到了微妙但重要的作用。虽然在耕地地区的微生物组整体结构没有发生剧烈变化，但某些益生菌的丰度发生了变化。在这些景观中的蜜蜂表现出几种关键细菌群水平较低，研究人员将其归因于饮食多样性较低以及农业化学物质暴露较高。相反，一种以解毒农药能力著称的细菌在这些地区反而增加了，这表明蜜蜂正在适应其环境中的化学压力。这项研究证实，虽然寄生虫是一个问题，但蜜蜂的日常生活更多地受到它们所经历的季节以及它们采食土地的影响。这些发现强调，保护蜜蜂不仅需要关注疾病控制，更需要理解气候、饮食和耕作方式如何相互作用，从而支持那些维持这些重要授粉者健康的微小且隐形的群落。
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