野生无刺蜂巢中Aethina sp.推定新种的首次发现及其与Aethina tumida（SHB）的形态与遗传分化

《Apidologie》：A scientific note on Aethina sp. in wild stingless bee nests

　　

在蜂巢中可发现少数甲虫物种，其关系从偶发伴生至有害常见寄生不等。总体而言，除小蜂巢甲虫（small hive beetle，SHB）Aethina tumida 这一显著例外，这些甲虫的宿主范围仍知之甚少；Aethina tumida 是野生和管理蜜蜂（honey bee）群落以及管理无刺蜂（stingless bees）和熊蜂（bumblebees）的著名寄生虫。然而，是否有任何 Aethina 物种与野生无刺蜂群落相关仍属未知。在此，研究人员首次报道一种推定的 Aethina 新种与野生无刺蜂群落的关联。

研究背景。已有研究显示，蜂巢中可发现少数甲虫物种，其关系从偶发伴生到有害常见寄生不等。除小蜂巢甲虫（small hive beetle，SHB）Aethina tumida 外，这些甲虫的宿主范围总体仍了解不足；A. tumida 是野生和管理的蜜蜂（honey bee）群落以及管理的无刺蜂（stingless bees）和熊蜂（bumblebees）的著名寄生虫。但 Aethina 属物种是否与野生无刺蜂群落相关尚不清楚。因此，研究人员首次报道一种推定 Aethina 新种与野生无刺蜂群落的关联。2024年2月，即当地旱季，研究人员在 Kenya Kakamega Forest 识别4个 Meliponula lendliana 地下巢，仔细挖掘并检查，在全部4个巢中发现成虫甲虫 N=71，并采样与性别鉴定；未发现甲虫幼虫或卵。样本以90%乙醇保存并置于?20 °C，随后运至 University of Bern 的 Institute of Bee Health；其中3雄3雌送 Seoul National University 的 Laboratory of Insect Biosystematics 进行形态鉴定。研究旨在通过形态学与遗传数据明确该甲虫的分类地位及其与 A. tumida 的分化，并报道其与野生无刺蜂群落的首次关联。

关键技术方法。样本队列来自2024年2月 Kenya Kakamega Forest 的4个野生 Meliponula lendliana 地下巢，成虫 N=71；A. tumida 样本来自另一研究中九个邻近非洲来源蜜蜂群落。关键方法包括：形态鉴定、生殖器和臀板解剖及体尺测量；从44只甲虫提取 DNA；对18只进行线粒体DNA（mitochondrial DNA，mtDNA）细胞色素c氧化酶亚基I（cytochrome c oxidase subunit I，COI）条形码扩增与测序；对44只使用7个X染色体微卫星（microsatellite）引物进行核DNA（nuclear DNA，nuDNA）基因分型；序列 BLAST、IQ-TREE 最大似然法建树、MEGA 11 计算 p-distance、GenAlEx 计算 F_ST、R adegenet 进行主成分分析（principal component analysis，PCA）。

研究结果。

形态学鉴定结果。研究人员通过立体显微镜观察、拍照、生殖器与臀板解剖发现，这些无刺蜂巢甲虫整体外形似 SHB，身体卵形、稍凸，背面具浅色短毛，鞘翅截短并露出臀板，股节和跗节强烈扩张。根据整体体形、后足基节间距较宽、跗节宽裂片以及生殖器结构，其可归入 Aethina-complex。与 A. tumida 相比，其更小、更细长、侧缘更平行；雄性生殖器总体结构相似，但 tegmen 更平行侧缘且缺少中缩；最显著的是缺少 Aethina s.s. 中存在的臀板拱形凹陷。雌雄体长和胸宽相似。

COI序列比较。通过 COI 序列的985 bp和709 bp数据集构建最大似然系统发育树，来自蜜蜂群落的 A. tumida 与来自无刺蜂巢的甲虫序列始终为姐妹类群，相似度为85%–88%；两组序列差异为12.4 ± 0.011%，且在雌雄中发现相同单倍型。无刺蜂巢甲虫与蜜蜂甲虫均被强支持为单系（monophyletic），但二者关系仅边际支持。两个可用的 Aethina 序列 Aethina aeneipennis 和 Aethina argus 未如预期与 A. tumida 聚类，而与 A. tumida 距离较远，导致 Aethina 呈非单系；研究人员报告第二个709 bp COI数据集，并认为该差异可能归因于仅用 COI 方法的限制。

核DNA遗传结构与主成分分析。通过7个X染色体微卫星标记分析核DNA，蜜蜂甲虫与无刺蜂巢甲虫的遗传分化在两性中均显著（雌性 F_ST=0.265，p≤0.001；雄性 F_ST=0.369，p≤0.001）。PCA 显示来自蜜蜂群落和无刺蜂群落的甲虫明显分离，基于核DNA分析未检测到杂合个体。

综合形态与遗传数据。结合形态和遗传数据，研究人员认为野生无刺蜂巢中采样的甲虫是 Aethina 属新种，提出为 Aethina sp.，俗名地下巢甲虫（underground nest beetle，UNB），该名称此前未使用。在所有调查的 M. lendliana 巢中发现相对大量 UNB，提示其关联比与其他物种（如 Cychramus luteus 与 Apis mellifera）观察到的更常见。但 M. lendliana 巢中未发现甲虫卵或幼虫，需进一步研究以确定 UNB 与无刺蜂宿主相互作用的性质。已知 A. tumida 不总是在 A. mellifera 巢中繁殖，UNB 可能表现类似行为。因此，需进一步研究 UNB 的生态学、其在地下和树栖 meliponine 物种中的宿主范围，以及对其宿主健康的潜在影响。UNB 的进一步描述正在进行，以准备其作为 Aethina 属内新种的批准。

讨论部分总结。讨论部分指出，形态与遗传数据联合支持 UNB 为 Aethina 新种；其与 SHB 形态相似但存在多个区别，COI 与核微卫星均显示与蜜蜂群落来源的 A. tumida 显著分化且无杂交证据。UNB 在全部 M. lendliana 巢中数量较多，提示与野生无刺蜂存在较常见关联；但无卵和幼虫，繁殖关系仍不明确。A. tumida 不总在 A. mellifera 巢中繁殖，提示 UNB 也可能如此，但需进一步生态研究。还需研究其宿主范围和对宿主健康影响，并继续完成新种描述与批准。

研究结论翻译。综合形态学和遗传学数据表明，从野生无刺蜂群落中采样的甲虫是 Aethina 属的一个新种，此处建议为 Aethina sp.，其俗名为地下巢甲虫（underground nest beetle，UNB），该名称此前未被使用。在所有调查的 M. lendliana 巢中发现的 UNB 数量相对较大，表明其关联比与其他物种（例如 Cychramus luteus 与 Apis mellifera）观察到的更常见。然而，M. lendliana 巢中没有任何甲虫卵或幼虫，需要进一步研究以确定 UNB 与其无刺蜂宿主之间相互作用的性质。值得注意的是，已知 A. tumida 并不总是在与 A. mellifera 巢相关联时繁殖，UNB 可能表现出类似行为。因此，需要进一步研究 UNB 的生态学、其在地下和树栖 meliponine 物种中的宿主范围，以及对其宿主健康的潜在影响。UNB 的进一步描述正在进行中，以准备其作为 Aethina 属内新种的批准。