問一個昆蟲學家，是什麼使蜜蜂成為蜜蜂，你很可能會得到某種版本的“蜜蜂只是變成素食主義者的黃蜂”。新的研究表明事實並非如此。蜜蜂實際上是雜食動物，它們的“肉”是微生物。這一發現可能會開啟一個新的視窗，瞭解為什麼蜜蜂會陷入困境：任何破壞蜜蜂食物中微生物群落的東西，無論是與氣候變化相關的高溫、殺菌劑還是其他壓力源，都可能導致發育中的蜜蜂捱餓。
蜜蜂之所以是卓越的傳粉者，是因為它們的幼蟲吃什麼。大多數動物訪問花朵是為了偷取花蜜，它們可能會也可能不會接觸到花粉並將其帶到下一朵花。相反，雌性蜜蜂會故意採集花粉和花蜜來餵養它們的幼崽。這種幼蟲食物的選擇是定義蜜蜂的部分原因。
科學家們幾十年來都知道發酵微生物存在於花粉中，但似乎沒有人考慮過它們是否也是蜜蜂的重要食物。微生物充當“外部瘤胃”，分解花粉的部分。蜜蜂可能會攝入一些微生物是理所當然的，但兩位研究人員決定調查它們是否攝入足夠的微生物來使它們成為雜食動物——以及蜜蜂是否真的需要這些微生物才能茁壯成長。
威斯康星大學麥迪遜分校的普拉塔納·達拉姆帕爾和肖恩·斯特凡，他們同時在大學和美國農業部農業研究服務局（ARS）工作，評估了七個蜜蜂科中的六個科的14種不同蜜蜂。他們發現，蜜蜂會吃大量的微生物，足以改變它們在食物網中的位置。科學家們使用一個尺度來對生物在食物網中的位置進行分類：那些自己製造食物的生物，如植物，被註冊在所謂的營養級1（TP 1），食草動物被註冊在TP 2，而食肉動物則註冊在TP 3，甚至如果它們吃其他食肉動物，則更高。在所有研究的蜜蜂中，平均TP為2.6，將它們直接置於雜食動物的位置，位於食草動物和食肉動物之間。有趣的是，不同科的營養級差異很大，從略高於食草動物（2.11）到穩定的食肉動物（3.09）。現在，TP已知，達拉姆帕爾說，她想知道蜜蜂是否真的是在尋找花粉，還是在尋找與花粉相關的微生物。
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對於大多數人來說，微生物可以被定義為“肉”的想法是激進的。在過去的四年中，斯特凡和他的同事，包括達拉姆帕爾，發表了一系列論文，闡述了他們的證據，即微生物是包括蜜蜂在內的各種食物網的重要組成部分。他們的發現證實，真菌、細菌和其他微觀生物可以在食物網中的任何位置，顛覆我們對捕食者和獵物、食肉動物和食草動物的看法，以及是什麼使蜜蜂成為蜜蜂。
斯特凡和他的同事還表明，微生物“肉”是蜜蜂飲食的必要組成部分。研究人員測試了一種在地面以上易於接觸和運輸的管子中產卵的泥蜂。在每個管子中，泥蜂都會在一堆花粉和花蜜上產下一系列卵。研究人員讓猶他州的一位養蜂人將蜜蜂填滿後立即傳送一批管子給他們。然後他們從花粉堆中取出卵子，將雄性和雌性分開，只使用雄性蜜蜂幼蟲，分為7組，每組12只。科學家對一半花粉進行消毒，然後將不同混合比例的消毒和未消毒的花粉餵給各組。隨著食物中消毒花粉的比例增加，幼蟲死亡的可能性也隨之增加。幼蟲的體重也較輕，成熟時間也較長。“微生物是這些蜜蜂非常重要的營養來源，”達拉姆帕爾說。“如果你剝奪了它們飲食中這個關鍵的來源或部分，它們會遭受巨大的痛苦。”
蜜蜂是素食主義者的想法在昆蟲學中根深蒂固，斯特凡承認他和他的同事在試圖讓他們的關於蜜蜂雜食性的論文被接受時遇到了阻力。最終，它們分別發表在《美國博物學家》和《英國皇家學會會刊B》上。在ARS工作並研究過蜜蜂微生物組但沒有參與這項工作的格洛麗亞·德格朗迪-霍夫曼說，科學界總是持懷疑態度的。當一項新的發現與一種廣為接受的觀念相悖時，人們需要一些說服。
泥蜂的結果表明，如果某些微生物從它們的飲食中消失，蜜蜂可能會遭受痛苦或飢餓。科學家們將家養和野生蜜蜂數量的下降歸因於棲息地喪失和退化、害蟲和病原體、農藥暴露和氣候變化等各種因素的組合。他們主要關注這些因素如何直接影響蜜蜂。下一步是研究壓力源是否會影響花粉傳播的微生物。斯特凡說，任何擾亂外部瘤胃的壓力源都可能是一種“間接的，但同樣致命的”殺死蜜蜂的方式。
其中一個因素是氣候變化帶來的熱量。“熱量可能不會直接導致蜜蜂發育致死，”斯特凡說。“但這很可能是高溫會破壞花粉中的微生物共生體，然後蜜蜂會因為缺乏微生物而遭受痛苦。”斯特凡和達拉姆帕爾目前正在調查這種可能性。
殺菌劑也可能是罪魁禍首。斯特凡說，雖然還需要進行更多的研究，“但我們現在有充分的證據表明，殺菌劑會極大地改變發酵花粉的微生物群落。”他還補充說，“農業使用殺菌劑很可能是一個主要的壓力源——蜜蜂數量下降的主要壓力源。”
當然，蜜蜂種群的衰落會嚴重損害它們幫助授粉的農作物和野生植物。大約四分之三的地球開花植物和農作物受益於動物傳粉者，包括115種全球主要糧食作物中的87種。世界上有20000種蜜蜂，它們不是唯一的傳粉動物，但它們是許多主食的主要傳粉者。
瞭解花粉微生物的作用最終可能透過例如指導棲息地恢復的花朵選擇來幫助解決保護挑戰。多倫多約克大學的桑德拉·雷漢研究與野生蜜蜂相關的微生物生命，她沒有參與最近的論文，她說這些發現“一旦我們將花朵、景觀和微生物聯絡起來，就會具有長期的保護應用”。在2017年的一項研究中，她和她的合著者寫道，“傳粉媒介棲息地恢復工作可能需要考慮增加在花朵、成蟲和花粉供應中發現的核心細菌（如乳桿菌和糖桿菌）存在的花卉種植。 未來的工作需要確定這些核心細菌在恢復健康的傳粉媒介群落中的作用。”
關於花粉微生物的新見解只是又一個例子，說明微生物組在生活的各個領域都非常重要，而我們可能忽略了這一點，這對我們來說是危險的。“我們，作為動物和開花植物，已經蓬勃發展，在很大程度上，我們能夠合作、選擇和徵用微生物服務，”斯特凡說。他補充說，我們透過脊椎動物和哺乳動物的視角來看待食物網，但微生物在地球上存在的時間比動物或植物要長得多。斯特凡、達拉姆帕爾和其他人呼籲徹底修訂我們對地球上生命的看法。在他們的《美國博物學家》論文的末尾，他們寫道，“從微生物的角度考慮蜜蜂-微生物共生，微生物可以被視為熱心的養蜂人，在每年的花粉收穫中促進和協助它們的動物共生體。”