蜜蜂在采集花蜜。 中國農科院/供圖
蜜蜂中的工蜂日常有的負責采集花粉花蜜,有的則負責哺育幼蜂,為何蜜蜂會有如此明確的分工?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國際期刊《eLife》上。
據科研團隊介紹,蜜蜂是人工馴養的重要經濟昆蟲之一,已經有3000年以上的飼養歷史,作為一種社會性昆蟲,其蜂群中的工蜂具有高度的勞動分工。年輕的工蜂主要從事幼蟲哺育工作,之后出巢從事食物采集工作;采集蜂中又有更精細的采集花粉和采集花蜜的分工。然而,這種勞動分工的調控機制一直未被深入解析。
研究團隊介紹,神經肽泛指存在于神經組織并參與神經系統功能作用的內源性活性物質。本研究團隊通過研究蜜蜂嘴部的喙伸反射發現,哺育蜂、花粉采集蜂、花蜜采集蜂對幼蟲、花粉、蔗糖溶液都具有顯著不同的反應,表明對特定刺激的反應閾值差異是決定工蜂勞動分工的關鍵。針對蜜蜂神經的進一步研究發現,神經中的神經肽——速激肽信號通路在調節反應閾值中發揮關鍵作用;隨后,利用神經肽注射和RNA干擾證明,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閾值,而對與任務無關的刺激沒有影響。研究同時發現,速激肽信號在調控中華蜜蜂與意大利蜜蜂采集和哺育行為差異中也發揮著重要作用。本研究結果為深入理解蜜蜂社會行為的神經調控提供了新的理論依據。