问一个昆虫学家，是什么使蜜蜂成为蜜蜂，你很可能会得到某种版本的“蜜蜂只是变成素食主义者的黄蜂”。新的研究表明事实并非如此。蜜蜂实际上是杂食动物，它们的“肉”是微生物。这一发现可能会开启一个新的窗口，了解为什么蜜蜂会陷入困境：任何破坏蜜蜂食物中微生物群落的东西，无论是与气候变化相关的高温、杀菌剂还是其他压力源，都可能导致发育中的蜜蜂挨饿。
蜜蜂之所以是卓越的传粉者，是因为它们的幼虫吃什么。大多数动物访问花朵是为了偷取花蜜，它们可能会也可能不会接触到花粉并将其带到下一朵花。相反，雌性蜜蜂会故意采集花粉和花蜜来喂养它们的幼崽。这种幼虫食物的选择是定义蜜蜂的部分原因。
科学家们几十年来都知道发酵微生物存在于花粉中，但似乎没有人考虑过它们是否也是蜜蜂的重要食物。微生物充当“外部瘤胃”，分解花粉的部分。蜜蜂可能会摄入一些微生物是理所当然的，但两位研究人员决定调查它们是否摄入足够的微生物来使它们成为杂食动物——以及蜜蜂是否真的需要这些微生物才能茁壮成长。
威斯康星大学麦迪逊分校的普拉塔纳·达拉姆帕尔和肖恩·斯特凡，他们同时在大学和美国农业部农业研究服务局（ARS）工作，评估了七个蜜蜂科中的六个科的14种不同蜜蜂。他们发现，蜜蜂会吃大量的微生物，足以改变它们在食物网中的位置。科学家们使用一个尺度来对生物在食物网中的位置进行分类：那些自己制造食物的生物，如植物，被注册在所谓的营养级1（TP 1），食草动物被注册在TP 2，而食肉动物则注册在TP 3，甚至如果它们吃其他食肉动物，则更高。在所有研究的蜜蜂中，平均TP为2.6，将它们直接置于杂食动物的位置，位于食草动物和食肉动物之间。有趣的是，不同科的营养级差异很大，从略高于食草动物（2.11）到稳定的食肉动物（3.09）。现在，TP已知，达拉姆帕尔说，她想知道蜜蜂是否真的是在寻找花粉，还是在寻找与花粉相关的微生物。
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对于大多数人来说，微生物可以被定义为“肉”的想法是激进的。在过去的四年中，斯特凡和他的同事，包括达拉姆帕尔，发表了一系列论文，阐述了他们的证据，即微生物是包括蜜蜂在内的各种食物网的重要组成部分。他们的发现证实，真菌、细菌和其他微观生物可以在食物网中的任何位置，颠覆我们对捕食者和猎物、食肉动物和食草动物的看法，以及是什么使蜜蜂成为蜜蜂。
斯特凡和他的同事还表明，微生物“肉”是蜜蜂饮食的必要组成部分。研究人员测试了一种在地面以上易于接触和运输的管子中产卵的泥蜂。在每个管子中，泥蜂都会在一堆花粉和花蜜上产下一系列卵。研究人员让犹他州的一位养蜂人将蜜蜂填满后立即发送一批管子给他们。然后他们从花粉堆中取出卵子，将雄性和雌性分开，只使用雄性蜜蜂幼虫，分为7组，每组12只。科学家对一半花粉进行消毒，然后将不同混合比例的消毒和未消毒的花粉喂给各组。随着食物中消毒花粉的比例增加，幼虫死亡的可能性也随之增加。幼虫的体重也较轻，成熟时间也较长。“微生物是这些蜜蜂非常重要的营养来源，”达拉姆帕尔说。“如果你剥夺了它们饮食中这个关键的来源或部分，它们会遭受巨大的痛苦。”
蜜蜂是素食主义者的想法在昆虫学中根深蒂固，斯特凡承认他和他的同事在试图让他们的关于蜜蜂杂食性的论文被接受时遇到了阻力。最终，它们分别发表在《美国博物学家》和《英国皇家学会会刊B》上。在ARS工作并研究过蜜蜂微生物组但没有参与这项工作的格洛丽亚·德格朗迪-霍夫曼说，科学界总是持怀疑态度的。当一项新的发现与一种广为接受的观念相悖时，人们需要一些说服。
泥蜂的结果表明，如果某些微生物从它们的饮食中消失，蜜蜂可能会遭受痛苦或饥饿。科学家们将家养和野生蜜蜂数量的下降归因于栖息地丧失和退化、害虫和病原体、农药暴露和气候变化等各种因素的组合。他们主要关注这些因素如何直接影响蜜蜂。下一步是研究压力源是否会影响花粉传播的微生物。斯特凡说，任何扰乱外部瘤胃的压力源都可能是一种“间接的，但同样致命的”杀死蜜蜂的方式。
其中一个因素是气候变化带来的热量。“热量可能不会直接导致蜜蜂发育致死，”斯特凡说。“但这很可能是高温会破坏花粉中的微生物共生体，然后蜜蜂会因为缺乏微生物而遭受痛苦。”斯特凡和达拉姆帕尔目前正在调查这种可能性。
杀菌剂也可能是罪魁祸首。斯特凡说，虽然还需要进行更多的研究，“但我们现在有充分的证据表明，杀菌剂会极大地改变发酵花粉的微生物群落。”他还补充说，“农业使用杀菌剂很可能是一个主要的压力源——蜜蜂数量下降的主要压力源。”
当然，蜜蜂种群的衰落会严重损害它们帮助授粉的农作物和野生植物。大约四分之三的地球开花植物和农作物受益于动物传粉者，包括115种全球主要粮食作物中的87种。世界上有20000种蜜蜂，它们不是唯一的传粉动物，但它们是许多主食的主要传粉者。
了解花粉微生物的作用最终可能通过例如指导栖息地恢复的花朵选择来帮助解决保护挑战。多伦多约克大学的桑德拉·雷汉研究与野生蜜蜂相关的微生物生命，她没有参与最近的论文，她说这些发现“一旦我们将花朵、景观和微生物联系起来，就会具有长期的保护应用”。在2017年的一项研究中，她和她的合著者写道，“传粉媒介栖息地恢复工作可能需要考虑增加在花朵、成虫和花粉供应中发现的核心细菌（如乳杆菌和糖杆菌）存在的花卉种植。 未来的工作需要确定这些核心细菌在恢复健康的传粉媒介群落中的作用。”
关于花粉微生物的新见解只是又一个例子，说明微生物组在生活的各个领域都非常重要，而我们可能忽略了这一点，这对我们来说是危险的。“我们，作为动物和开花植物，已经蓬勃发展，在很大程度上，我们能够合作、选择和征用微生物服务，”斯特凡说。他补充说，我们通过脊椎动物和哺乳动物的视角来看待食物网，但微生物在地球上存在的时间比动物或植物要长得多。斯特凡、达拉姆帕尔和其他人呼吁彻底修订我们对地球上生命的看法。在他们的《美国博物学家》论文的末尾，他们写道，“从微生物的角度考虑蜜蜂-微生物共生，微生物可以被视为热心的养蜂人，在每年的花粉收获中促进和协助它们的动物共生体。”