走进博物馆，我们往往容易被体形巨大或造型醒目的展品吸引，忽略展柜角落里体形微小的昆虫标本。在法国巴黎自然历史博物馆，一些采集于百年前的蜜蜂标本静静陈列着，它们的身体早已干枯，被固定在一张泛黄的标签旁，如同被封存的“时间胶囊”，保存着跨越百年的遗传信息。

研究人员借助这些沉睡的标本，通过博物馆组学等新方法，将当下的中华蜜蜂的基因与百年前进行了比较，窥见蜜蜂种群在繁衍中发生的深刻变化，证实了博物馆样本在科学研究中的潜力。

然而，由于年代久远，标本中的DNA已发生严重降解，基因片段平均长度仅约40个碱基对，仿佛被撕碎的旧书页，难以直接阅读。这些基因碎片还面临化学损伤的干扰，读取难度较大，例如，在DNA中的A、T、C、G四种碱基里，A碱基容易发生去氨基化，导致其在测序过程中被误读成C碱基。因此，提取DNA后进行数据处理就像修复文物一样，不仅需要将高度破碎的基因片段逐一比对拼接，还要校正因时间太久造成的化学损伤。在纳入研究的近百件标本中，最终只有46件成功提供了可用于分析的遗传信息。

如何从法国自然历史博物馆收藏的中华蜜蜂标本中提取遗传信息？

邱立飞：法国自然历史博物馆中收藏的中华蜜蜂标本采集于19世纪末和20世纪初，主要来自当时仍保持相对原始状态的自然环境，是博物学时代的珍贵遗产。这些跨越百年的标本是极为珍贵的研究材料，方便研究人员了解它们与现代蜜蜂之间的基因差异。

标本是需要被完整保存的珍贵科学资源，从中获取信息并不容易，取样操作要格外谨慎。最终，我们选择了几乎不会破坏标本外观的取样方式，对蜜蜂的一条后足进行无损化DNA提取，从中获取遗传信息。

研究中华蜜蜂标本发现了哪些有价值的信息？

邱立飞：将中华蜜蜂标本与现代中华蜜蜂的基因进行对比后，我们发现，过去的一百年里，中华蜜蜂核心种群的遗传多样性减少了大约30%。这意味着，蜜蜂应对环境变化的能力正在变弱，它们能选择的“生存方案”越来越少。而进一步分析显示，差异最明显的基因与蜜蜂的神经系统有关，这恰好是新烟碱类农药的靶标位点。这类农药对害虫有效，但同样会影响蜜蜂等有益昆虫。长期暴露于这样的环境中，只有能耐受农药的蜜蜂才能存活并繁殖，整个种群的基因频率也会发生改变。

为验证这一推断，我们找到马来西亚地区的蜜蜂进行对照，它们较少受到农业干扰，基因特征与百年前的中华蜜蜂非常接近。在低浓度农药下，马来西亚蜜蜂死亡率较高，而我国中华蜜蜂则显示出更强的耐受能力。这表明农药压力在过去一个世纪里持续发挥作用，推动蜜蜂发生了适应性变化。但这种适应是有代价的，遗传多样性的减少意味着蜜蜂未来面对新环境挑战时会更加脆弱。

科研人员为什么要研究常见的蜜蜂？它的真实生存状况如何？

邱立飞：近年来中国本土中华蜜蜂数量正在持续下降，在一些城市中已经很难被发现，只偶尔出现在偏远的山区或自然保护区中。这和农业生产从传统方式向机械化、化学化转型及西方蜜蜂的大量引入有关。

“绿色革命”以先进灌溉技术及化肥和农药的大规模使用为特征，虽然提高了粮食产量，但农业长期依赖化学农药，对蜜蜂等传粉昆虫的生存构成了严重威胁。物种数量变化背后是更深刻、更令人担忧的生物多样性丧失问题。本土蜜蜂数量的悄然变化，预示着支撑它们长期生存与适应环境的“内在力量”正在被削弱。

研究中华蜜蜂多样性丧失究竟多严重，仅凭对当下种群的观察还不够，还需要来自过去的参照点，博物馆标本恰好提供了这样的机会。那些标本记录了特定历史时期的生态信息，不仅包括外部形态，还封存着遗传多样性等多层次信息。这些“时间切片”构成了研究人类活动和气候变化何以影响物种演化的关键时间序列，为预测物种的未来命运提供了历史基线。

我们能为中华蜜蜂的保护做些什么？

邱立飞：中华蜜蜂在生态系统中扮演着独特角色。我国自然环境类型丰富，多样化的植物群落依赖稳定的传粉服务。中华蜜蜂可在多种环境下持续传粉，支持植物繁衍，维持生态系统稳定。如果中华蜜蜂持续减少，许多依赖它们的植物将面临生存压力。

研究沉睡在展柜中的蜜蜂标本提示我们，人类的选择和行为会在不知不觉中影响生物的演化路径，我们需要减少对环境的干扰，合理使用农药，保护好传粉昆虫的栖息地，这才是对未来负责的行为。

当同学们再次走进博物馆时，希望大家也能换一种眼光看待标本，它们不仅记录着过去，也将随技术的发展不断“增值”，成为人类了解自然变化的重要线索，告诉我们应该如何面对未来。

来源：《光明少年》杂志

责任编辑：骆静晨