蜜蜂的大腦可能很小，但這種昆蟲已經學會利用它來識別花的顏色和形狀，並將這些資訊透過搖擺舞傳回蜂巢。事實上，蜜蜂擁有我們人類（靈長類動物）之外最複雜的符號語言，而它們只用一百萬個神經元的大腦就做到了這一點——比人類少五個數量級。更重要的是，這隻比果蠅擁有的神經元數量多四倍，果蠅是缺乏任何形式的社會性的生物——至少蜜蜂或人類不會這樣認為。然而，蜜蜂（Apis mellifera）新測序的基因組揭示，一些指導果蠅神經系統發育的相同基因，在蜜蜂中被重新利用，以控制其基因能力，從而切換社會角色，以及其他蜂巢秘密。
貝勒醫學院人類基因組測序中心的喬治·溫斯托克和伊利諾伊大學厄巴納-香檳分校的吉恩·羅賓遜領導了基因組測序工作。這項工作最終招募了來自63個不同機構的112位科學家，幫助拼湊蜜蜂的基因謎題，這一過程跨越了四年。“選擇蜜蜂進行測序，是因為它是研究社會行為的常用系統，以及其透過授粉在農業中的重要性以及蜂蜜的生產，”溫斯托克解釋道。“蜜蜂是地球上最重要的傳粉者，為我們的經濟貢獻了價值100億至200億美元，”羅賓遜補充道。
繼果蠅、蚊子和蠶之後，蜜蜂成為第四種完成基因組測序的昆蟲，並且先於未來將要揭示的一大群昆蟲基因組。研究人員使用大量雄蜂和一隻部分近親繁殖的蜂后，收集了超過三百萬個DNA序列。在破譯序列組成後，計算機幫助將它們重新組合成一個近乎完整的基因圖譜——一種稱為全基因組鳥槍法策略的方法（也用於快速測序人類基因組）。與人類基因組非常相似，仍然存在一些缺口，並且目前的總體基因數量很低。“我們描述了大約10,000個基因，比果蠅或蚊子少大約30%，”溫斯托克指出。“可能還有其他基因被遺漏了，因為與其他[昆蟲]基因組相隔3億年的距離，我們不能過多地依賴序列相似性來挑選基因。”
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儘管與人類祖先在 6 億多年前就已分道揚鑣，但蜜蜂與脊椎動物表親共享許多其昆蟲同胞所缺乏的基因，例如涉及 RNA 干擾、衰老、DNA 甲基化和晝夜節律的基因。“共同的祖先中似乎有兩個[晝夜節律]基因，”貝勒醫學院的基因組生物學家金·沃利解釋道。“相同的基因在蜜蜂和脊椎動物中丟失了，而另一個基因在果蠅中丟失了。”蜜蜂在許多其他方面也與昆蟲同類不同，包括更多用於嗅覺的基因以及用於利用花蜜和花粉的基因，以及較少的先天免疫、保護性外衣、解毒和味覺基因。“它們與花朵之間存在這種互利關係：花朵希望它們來授粉，”沃利指出。“大多數植物都在為來吃它們的昆蟲設定毒素。蜜蜂沒有發展出這些防禦措施。”這可能有助於解釋蜜蜂的另一個謎團：它們近年來急劇下降。“當它們遇到其他毒素（如殺蟲劑）時，它們沒有能力應對，”她補充道。
蜜蜂基因組已經產生了一些其他令人驚訝的結論，例如非常緩慢的進化速度。“與 果蠅和按蚊相比，蜜蜂的變化和替代較少，”德國杜塞爾多夫海因裡希-海涅大學的遺傳學家馬丁·貝耶解釋道，但他還指出，蜜蜂具有相對較高的染色體間 DNA 交換率或重組率，以在蜂巢中只有一個繁殖雌性的情況下保持多樣性。“重組的存在仍然是主要的生物學問題之一，”他補充道。“我們可以根據高10倍的重組率來測試理論預測。”
而且蜜蜂基因組已經推翻了至少一項理論預測：蜜蜂的起源地。鑑於亞洲擁有最多樣化的蜜蜂，從矮小到巨大都有，許多人懷疑蜜蜂起源於那裡，並蔓延到非洲和歐洲。但透過追蹤突變——特別是單核苷酸多型性——伊利諾伊大學厄巴納-香檳分校的昆蟲學家查爾斯·惠特菲爾德發現，人類熟知和喜愛的蜜蜂起源於非洲。“當然，該屬本身可能起源於亞洲並在那裡多樣化，”他說。“在某個時候，它進入了非洲，然後又蔓延回歐洲和亞洲。”而且基因組還證明，最近非洲入侵美洲的事件——由臭名昭著的“殺人蜂”所為——是透過雜交進行的。“我們在這項研究中看到的每一隻蜜蜂都是雜交的，”他指出。“發生這種情況是有道理的，因為最初引入美洲的蜜蜂來自溫帶地區。你引入這種來自非洲稀樹草原的新蜜蜂，它對熱帶氣候的適應性要好得多。”
然而，有了基因組圖，科學家們就可以開始尋找控制非洲化蜜蜂所表現出的攻擊性行為的特定基因。在《自然》雜誌 10 月 26 日發表該基因組的同時，多份期刊上正在同時發表 50 多篇利用該基因組的論文。而蜂巢思維的最終奧秘，甚至可以精確到基因表達的水平，最終可能會透過這項工作揭示出來。“我自己的實驗室正在利用基因組來幫助尋找參與社會行為的基因，”羅賓遜說，“試圖理解基因表達的社會調節現象，即社會線索如何調節[蜜蜂]大腦中基因的活動，進而影響行為。”