约克大学研究人员发现，大多数野生蜜蜂都是独居的，但有一种微小的木蜂会一丝不苟地照顾和抚养它们的后代，这一行为对正在发育的蜜蜂的微生物群、发育和健康产生巨大的好处。 。

与人类母亲对其后代产生的积极影响没有什么不同，这些木蜂(Ceratina calcarata)的母性护理可以在发育的最早阶段阻止过多的有害真菌、细菌、病和寄生虫。

如果没有母爱护理，这些发育中的蜜蜂的病原体负荷会激增——其中 85% 是真菌，而 8% 是细菌——这会影响它们的微生物组(蜜蜂健康的重要组成部分)以及它们的发育、免疫系统和基因表达。例如，这可能会导致大脑和眼睛发育甚至行为的变化。发现的最大的单一真菌是曲霉菌，已知它会诱发蜜蜂石巢病，从而使后代木乃伊化。在后期阶段，缺乏护理可能会导致微生物群减少、疾病易感性增加和整体健康状况不佳。

研究人员观察了这些木蜂一生中从幼虫阶段开始的四个总体发育阶段，无论有没有母性护理。

“这些真菌感染会对健康产生影响。我们正在记录发育的变化，疾病负荷的变化，这是一件大事，因为在野生蜜蜂中，人们对它们的疾病负荷知之甚少。我们首次强调所有这些因素，”资深作者、约克大学理学院教授桑德拉·雷汉 (Sandra Rehan) 说道。

基因表达或抑制、上调或下调所引发的发育变化，以及疾病负荷(取决于母体护理的存在或缺乏)，对微生物组和蜜蜂健康产生了连锁反应。这些单身母亲每年都会在枯的植物茎髓中筑巢，从春天到深秋，它们在那里产卵并照顾后代。任何妨碍母亲照顾幼崽的因素，都会增加巢穴捕食和寄生的风险，包括春季和秋季茎的过度修剪，并可能对幼崽产生巨大的影响。

这篇题为《母性护理对野蜂发育转录组和元转录组的影响》的论文今天发表在《通讯生物学》杂志上。主要作者、约克大学Katherine Chau是 Mitacs Elevate 和 Weston Family Foundation Microbiome Initiative 的博士后研究员。

“我们在最早的阶段发现了真正惊人的变化，这令人惊讶，因为我们没想到那个阶段会发生最显着的变化，”Chau 说。“观察这些蜜蜂的基因表达，你可以看到发育早期最轻微的失调如何影响它们的整个形成。所有这些都是相互关联的，显示了母亲护理对于儿童早期发展的重要性。”

这项研究提供了关于孕产妇护理对发育中后代的影响的宏转录组学见解，以及追踪微生物组发育的基础框架。“这是一篇复杂的论文，提供了多层数据并展示了基因组学作为工具的力量，”雷汉说。 “它使我们能够记录宿主和环境之间的相互作用。我认为这就是这种方法以及我们正在开发的新技术和工艺的力量。”

她还希望它能让人们更深入地了解蜜蜂隐藏的生活以及它们的巨大差异和相似之处。“人们通常将蜜蜂视为一块巨石，但当你了解蜜蜂的复杂性以及野生蜜蜂和管理蜜蜂的存在时，人们就更有可能关心蜜蜂的多样性，”雷汉说。

该论文的其他作者包括前荣誉论文学生、加拿大自然科学与工程研究委员会 (NSERC) 本科生研究奖获得者Mariam Shamekh和博士生、NSERC 研究生奖学金获得者Jesse Huisken 。