蜜蜂感染微孢子虫后对膳食乙醇的偏好性增强:一种潜在的自我药疗行为

《Behavioral Ecology》:Honeybees show an increased preference for dietary alcohol when parasitized

【字体: 时间:2025年10月30日 来源:Behavioral Ecology 2.2

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  本研究针对蜜蜂感染蜂房蜜蜂微孢子虫(Nosema ceranae)后是否通过改变乙醇摄入行为进行自我药疗这一科学问题,通过设计双选择饲喂实验发现:感染蜜蜂显著提高0.5%-1%乙醇溶液的摄入比例,且1%乙醇饮食对感染个体的生存负面影响弱于健康个体。该研究首次揭示蜜蜂可能通过调节乙醇摄入应对寄生虫感染,为昆虫行为生态学和宿主-寄生虫互作研究提供了新视角。

  
在自然生态系统中,蜜蜂作为关键传粉者面临着多种寄生虫威胁,其中蜂房蜜蜂微孢子虫(Nosema ceranae)作为一种常见的肠道寄生虫,通过破坏宿主能量代谢和免疫系统显著缩短蜜蜂寿命。有趣的是,乙醇作为酵母发酵的天然产物,广泛存在于花蜜中,蜜蜂对其表现出较高的耐受性。然而,寄生虫感染是否会驱动蜜蜂改变乙醇摄入行为,这一现象背后是否隐藏着适应性进化策略,成为行为生态学领域亟待解答的问题。
为探究这一问题,研究人员在《Behavioral Ecology》发表的研究中设计了精巧的双选择饲喂实验。他们首先通过人工接种控制蜜蜂的微孢子虫感染状态,随后为感染组和对照组蜜蜂同时提供普通蔗糖溶液和含0.5%或1%乙醇的等热量蔗糖溶液,持续观察15天并记录摄食偏好、生存率和孢子负载量变化。
研究采用的关键技术包括:通过qPCR绝对定量技术精准检测N. ceranae孢子负载量,利用广义加性混合模型(GAMM)分析摄食动态,采用Cox混合效应回归模型评估生存差异,并运用线性分位数混合模型比较不同饮食条件下的孢子负载量差异。
研究结果揭示了一系列重要发现:
摄食模式分析表明,感染蜜蜂与健康蜜蜂的总食物消耗量无显著差异,且乙醇浓度不影响总体摄食量。这一结果印证了先前研究关于Nosema感染不改变蜜蜂碳水化合物摄入的基本结论。
乙醇偏好性实验显示,感染蜜蜂摄入乙醇溶液的比例显著高于对照组,其选择乙醇溶液的几率增加26%。这种感染依赖性的乙醇偏好模式提示可能存在主动的行为调节机制。
生存分析结果尤为引人注目:虽然1%乙醇饮食整体上增加26%的死亡风险,但这种负面影响在感染个体中显著减弱。具体表现为,健康蜜蜂中1%乙醇导致的生存风险显著高于0.5%乙醇,而感染蜜蜂中两种浓度无显著差异。
孢子负载量检测发现,不同乙醇浓度饮食下的N. ceranae孢子数量无统计学差异,表明乙醇可能不直接抑制寄生虫增殖。
讨论部分深入分析了这些发现的潜在机制和进化意义。研究者提出三种可能解释:自我药疗假说认为乙醇可能通过改善宿主生理状态间接缓解感染危害;肠道生理调节假说强调乙醇对蜜蜂肠道微环境的影响;寄生虫操纵假说则考虑N. ceranae主动改变宿主行为的可能性。尽管孢子负载量未显著变化,但乙醇可能通过影响孢子传播力或宿主耐受性产生保护作用。
这项研究的重要意义在于首次证实蜜蜂在寄生虫感染状态下表现出持续性的乙醇摄入偏好,为昆虫自我药疗行为研究提供了新证据。研究结果不仅拓展了我们对蜜蜂与生物活性物质互作的理解,更提示在自然条件下,乙醇可能作为蜜蜂应对寄生虫感染的行为调节物质,这种微妙的宿主-寄生虫-环境三者互作关系展现了生物适应性进化的复杂性。未来研究需要进一步解析乙醇在蜜蜂体内的代谢途径及其对免疫系统的调节机制,为保护蜜蜂健康提供新思路。
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