新研究揭示蜜蜂游泳行为的生态适应性及杀虫剂的潜在威胁

近日，广东省科学院动物研究所联合美国密歇根州立大学在国际知名期刊《Communications Biology》在线发表了题为“Bee swimming is adaptive but disrupted by insecticide”的研究论文，揭示了蜜蜂游泳行为的生态适应性，并发现新烟碱类杀虫剂对该行为的干扰可能对蜜蜂生存构成潜在威胁。

研究发现，西方蜜蜂Apis mellifera的游泳行为表现出明显的趋黑性，这有助于蜜蜂及时定位安全的上岸点，避免溺亡。然而，亚致死剂量的新烟碱类杀虫剂噻虫嗪的暴露导致蜜蜂游泳行为趋黑性消失。

为深入探究蜜蜂游泳行为的机制，研究团队开发了一套简便试验装置，对比分析了社会性蜜蜂和独居性壁蜂（Osmia excavata）的游泳行为。结果显示，无论是蜜蜂，还是壁蜂雄蜂和雌蜂，均表现出趋黑性，且壁蜂游泳趋黑性比蜜蜂更强（图1）。

图1. 蜜蜂与壁蜂的趋黑性

蜜蜂（A），壁蜂雄蜂（B）及壁蜂雌蜂（C）的游泳行为均表现出偏黑性。黑色表示玻璃碗外围的黑色区域（72°，占圆周的20%）。蜜蜂（49%）、壁蜂雄蜂（65%）和壁蜂雌蜂（70%）多数聚集在黑色区上岸。

研究还比较了蜜蜂和壁蜂的游泳能力，包括游泳时长、距离和速度。结果显示，在游泳时长方面，壁蜂雌蜂最短，其次是蜜蜂、壁蜂雄蜂；距离方面，壁蜂雌蜂最短，蜜蜂与壁蜂雄蜂无显著差异；速度方面，壁蜂雌蜂和蜜蜂的游泳速度均显著高于壁蜂雄蜂（图2）。据此推测游泳行为起源早于蜜蜂社会性进化过程。

图2. 蜜蜂与雄性和雌性壁蜂的游泳能力比较

A: 游泳时长，壁蜂雌蜂<蜜蜂<壁蜂雄蜂。 B： 游泳距离,壁蜂雌蜂<蜜蜂=壁蜂雄蜂。C: 游泳速度,壁蜂雌蜂=蜜蜂>壁蜂雄蜂。

研究进一步发现，持续暴露于亚致死剂量（125 ppb）的噻虫嗪六天后，蜜蜂游泳行为不再表现出趋黑性，它们在水中的上岸点呈随机分布（图3）。同时，它们的游泳时长、游泳距离和转向次数均显著增加，说明杀虫剂可能干扰了蜜蜂的运动控制能力，导致其无法有效导航上岸。

图3. 对照蜜蜂（A）和进食农药蜜蜂（B）游泳上岸点的角度分布

黑色表示玻璃碗外围的黑色区域（72度）。对照蜜蜂多数（47%）聚集在黑色区上岸，而进食农药蜜蜂上岸的分布则是完全随机的。

研究结果证实了蜜蜂游泳行为具有生态适应性，揭示了农药污染干扰该行为，进而影响蜜蜂生存。研究者指出，游泳行为可作为评估环境污染物对蜜蜂健康影响的有效指标，为蜜蜂保护提供新视角。

广东省科学院动物研究所刘芳副研究员和李文峰研究员为论文共同第一作者，美国密歇根州立大学黄智勇教授为论文通讯作者。该研究得到了国家外国专家专项、广东省自然科学基金、国家自然科学基金等项目的资助。

论文链接：https://doi.org/10.1038/s42003-026-09669-w

供稿人：昆虫资源利用创新中心 刘芳