研究核心发现 - 中国农业科学院蜜蜂研究所等机构的研究首次揭示，肠道菌群通过调节多巴胺水平，影响西方蜜蜂工蜂在防御过程中形成的厌恶性学习与记忆能力[1] - 该研究将肠道菌群提升为调控蜜蜂社会行为的关键因素，为理解社会性昆虫认知奥秘提供了新视角[1][8] 研究背景与意义 - 蜜蜂是全球最重要的传粉昆虫之一，约1/3的农作物依赖其授粉，其生存状态关系到农业生态安全和生物多样性[3] - 工蜂的防御行为（如伸针反应）是维持蜂群稳定的关键，这种行为虽常导致个体死亡，但能有效保护群体[3] - 研究发现，工蜂的防御行为不仅是固定本能，更与学习记忆密切相关，它们能通过负面经历形成“厌恶性学习记忆”，从而优化生存策略[3][4] 实验设计与方法 - 研究团队通过巴甫洛夫条件反射实验建立行为范式，用电击模拟威胁，训练工蜂将中性气味与危险关联[4] - 实验核心是培育“无菌蜜蜂”作为对照组，以排除原有菌群干扰[7] - 团队采用了行为学、代谢组学、微生物定殖和药理学干预等多层次技术进行协同攻关[7] 关键实验结果 - 行为学实验显示，无菌蜜蜂与正常蜜蜂对电击的本能伸针反应无差别，但在气味—电击配对训练中，无菌蜜蜂的厌恶性学习记忆得分骤降30%[7] - 代谢组学检测发现，无菌蜜蜂的肠道、血淋巴和大脑中多巴胺水平普遍偏低[7] - 团队从蜂肠道中分离出屎肠球菌和粪肠球菌，这两种菌含有酪氨酸脱羧酶基因，能将食物中的酪氨酸和左旋多巴转化为多巴胺[5][7] - 向无菌蜜蜂单独补充这两种菌后，其学习记忆能力显著恢复，而使用多巴胺受体抑制剂阻断信号通路后，认知缺陷会再次出现[7][8] 潜在应用与行业影响 - 研究为蜜蜂健康养殖提供了潜在应用路径，例如通过饲喂肠球菌益生菌增强蜜蜂学习记忆能力，提升其对病虫害和天敌的识别与躲避能力[2][9] - 该成果有望解决养蜂业痛点，蜂群崩溃综合征常伴随工蜂行为异常，菌群失调或是诱因之一，未来可开发菌剂增强蜂群抗逆性，替代部分农药使用[9] - 蜜蜂行为与菌群状态可作为环境“晴雨表”，监测蜜蜂认知水平能为生态健康提供早期预警[9] - 蜜蜂的“肠—脑轴”机制为人类脑疾病研究提供了新线索，其模型简单高效，适合大规模筛选益生菌，未来或可从中发现改善神经退行性疾病的微生物疗法[9]