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变态大黄蜂要食粪

2011/11/18 来源:果壳网
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导读
大黄蜂经过幼虫阶段后变为成虫时,是通过吃姐妹们的粪便开始自己的成人之路的。这些富含细菌的粪便可以帮助构建肠道菌落,保护它们免受一种名为熊蜂短膜虫的寄生虫侵害。

大黄蜂(熊蜂)变为成虫时,是通过吃姐妹们的粪便开始自己的成人之路的。经过多个月无助饥饿的幼虫阶段后,它们开始成蛹。当羽化成熟后面对这个世界时,吃粪便听起来不像是一个很吉利的开始。不过,这是很关键的一步,粪便含有特殊的细菌,可以构成蜂体内免疫系统的一部分,保护它们免受危险的寄生虫害。

对很多动物来说,肠道细菌都是很重要的。人类肠道有多达100万亿的微生物,这个微生物群落“人口”的数量是我们自身细胞数量的约10倍。人类肠中的微生物会排挤那些致病的细菌,分解我们吃的食物,影响我们的行为。熊蜂肠道内的细菌似乎也会起到类似作用。

熊蜂幼虫有自己的肠道细菌,但是变为成虫时,它们的身体变化很大,旧的肠子会被新的替换,而新的肠道是无菌的。这时它们要通过吃姐妹们富含细菌的粪便来构建肠道菌落。(饲养幼虫的工蜂是雌蜂,但生殖器官发育不完全)。

瑞士联邦理工学院的研究者科赫(Hauke Koch)和施密德亨普尔(Paul Schmid-Hempel) 11月14日在《国家科学院院刊》(PNAS)上发布 研究 称,这样得来的肠道细菌就像可转移的免疫系统一样,补充了蜂类自身的防御。这些细菌可以保护熊蜂免受熊蜂短膜虫( Crithidia bombi )侵害,这是一种肠道寄生虫,患病的熊蜂工蜂搜寻粮食能力会受影响,蜂王受感染后生育力下降。

熊蜂从茧中出来时,如果处于无菌环境下,不能吃到粪便,则体内的熊蜂短膜虫会是正常熊蜂的6倍。

研究者发现,熊蜂肠道菌中的变形菌门β亚群(Betaproteobacteria)能有效地防御熊蜂短膜虫。当这种菌类较多时,寄生虫就很少。

这种机制其实对人类也有用,美国明尼苏达大学的亚历山大.寇拉斯(Alexander Khoruts)就曾使用粪便来治疗患有艰难梭菌( Clostridium difficile )感染的病人,将防御性细菌带进病人体内。(生物探索)

相关英文论文摘要:

Socially transmitted gut microbiota protect bumble bees against an intestinal parasite


Populations of important pollinators, such as bumble bees and honey bees, are declining at alarming rates worldwide. Parasites are likely contributing to this phenomenon. A distinct resident community of bacteria has recently been identified in bumble bees and honey bees that is not shared with related solitary bee species. We now show that the presence of these microbiota protects bee hosts against a widespread and highly virulent natural parasite (Crithidia bombi) in an experimental setting. We add further support to this antagonistic relationship from patterns found in field data. For the successful establishment of these microbiota and a protective effect, exposure to feces from nest mates was needed after pupal eclosion. Transmission of beneficial gut bacteria could therefore represent an important benefit of sociality. Our results stress the importance of considering the host microbiota as an “extended immune phenotype” in addition to the host immune system itself and provide a unique perspective to understanding bees in health and disease.

英文论文链接:Socially transmitted gut microbiota protect bumble bees against an intestinal parasite

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