无刺蜜蜂的奇异物种要依靠复杂的真菌群落才能生存

研究人员警告说，这种共生关系受到滥用农药的威胁。

在《 PLOS ONE》上发表的一份报告描述了各种微生物在Scaptotrigona depilis幼虫发育过程中的关键作用。研究人员警告说，这种共生关系受到滥用农药的威胁。

在《 PLOS ONE》上发表的一项研究表明，巴西无刺蜂Scaptotrigona depilis的幼虫依赖于三种不同真菌之间的相互作用来完成其发育并达到成年期。

作为FAPESP和美国国立卫生研究院（NIH）支持的主题项目的一部分，巴西和美国研究人员研究了复杂的共生过程。这项研究是在FAPESP研究计划的主持下进行的，该研究计划涉及生物多样性的表征，保护，恢复和可持续利用（BIOTA-FAPESP）。

在先前的研究中，由巴西圣保罗大学Ribeirao Preto药理学院（FCFRP-USP）药物化学和天然产物教授MônicaTallarico Pupo领导的研究小组，以及巴西生物化学和分子药理学教授Jon Clardy美国哈佛医学院发现真菌Zygosaccharomyces sp。的细丝。在繁殖细胞的初期，在巢细胞中发现的这些蛋白质可作为这些无刺蜜蜂的食物。共生微生物为幼虫提供化合物，这些化合物是完成其成年蜜蜂变态所需的化ating激素的前体。

科学家现已发现，这些蜜蜂的巢细胞中除了Zygosaccharomyces sp。之外还含有另外两种真菌的细丝：念珠菌和红曲霉。体外分析表明，由后两种产生的化合物与前一种产生相互作用并调节其生长。因此，所有三种真菌相互作用以促进幼虫的发育。

“新发现表明，这些社交昆虫与其微生物群之间的相互作用比我们想象的要复杂得多。这应作为对农药在农业中滥用的警告，因为许多农药对真菌具有致死性。它们可能不会直接影响蜜蜂，但会对蜜蜂生存所需的微生物有害。” Pupo告诉AgênciaFAPESP。

展开互动

在2015年《当前生物学》（Current Biology）中发表的一篇文章中，由克里斯蒂亚诺·梅内兹斯（Cristiano Menezes）领导的研究小组在巴西农业研究公司（EMBRAPA）的东部亚马逊分部工作，并且是《 PLOS ONE》目前发表的论文的合著者， 。depilis在其菌落内培育一种真菌作为食物。

在博士学位期间在FAPESP的资助下，由Pupo进行的Camila Raquel Paludo的研究，研究人员确定了所涉及的真菌种类，并发现了其在幼虫变态中的关键作用。研究结果发表在2018年的《科学报告》中。

此外，在Paludo攻读博士学位期间研究人员发现，育雏细胞中存在其他种类的真菌。在所分析的S. depilis的所有菌落中都鉴定出了相同的三种真菌，这表明它们确实对这些蜜蜂很重要。研究人员分离出了微生物并将它们成对放置在陪替氏培养皿中以研究它们之间的相互作用。

“我们分析了每种可能的真菌组合，” Pupo说。“当我们放置念珠菌时。例如，我们与M. ruber一起观察到后者完全改变了形状并变成了橙色。同时，念珠菌实际上从共培养物中消失了，这意味着鲁氏分支杆菌抑制了它的生长。”

当研究人员分析在念珠菌存在的情况下，M。ruber分泌的橙色色素时，他们鉴定出了活性化合物莫纳辛。当鲁氏丁香酵母与酵母菌共培养时，会产生洛伐他汀（用于降低胆固醇的药物），并且该物质抑制后者的真菌生长。

另一方面，在念珠菌的存在下它的生长受到刺激，念珠菌将乙醇和其他挥发性有机化合物释放到培养基中。

这些结果强烈表明这三种真菌之间的相互作用对蜜蜂的存活很重要。一位硕士研究生目前正在研究其他无刺蜂物种，并且还发现了与真菌的共生关系。

有问题的学生是加布里埃拉·托尼纳托·德·保拉（Gabriela Toninato de Paula），她是在FAPESP奖学金的资助下进行硕士研究的。

参考：Camila Raquel Paludo，Gleb Pishchany，Andres Andrade-Dominguez，Eduardo Afonso Silva-Junior，Cristiano Menezes，Fabio Santos Nascimento，Cameron R. Currie，Roberto Claire以及MônicaTallarico Pupo，2019年7月25日，PLOS ONE.DOI：
10.1371 / journal.pone.0219696