亦正亦邪大黄蜂，基因组测序揭示大黄蜂如何占领全球

　　伦敦大学学院（UCL）科学家领导的研究团队近日首次对两种大黄蜂的基因组进行了测序——欧洲大黄蜂（黄边胡蜂）和亚洲大黄蜂（黄脚胡蜂）。

　　

伦敦大学学院（UCL）科学家领导的研究团队近日首次对两种大黄蜂的基因组进行了测序——欧洲大黄蜂（黄边胡蜂）和亚洲大黄蜂（黄脚胡蜂）。

通过将这些解码的基因组与最近测序的金环胡峰基因组进行比较，研究人员发现了一些线索，说明大黄蜂作为全球范围内的入侵物种为何如此成功。

大黄蜂是最大的群居黄蜂；作为其他昆虫的顶级捕食者，它们发挥着重要的生态角色。在它们的原生地，它们是天然的“害虫防治专家”，有助于控制苍蝇、甲虫、毛虫和其他黄蜂等昆虫的数量。这些特性对于生态和农业来说都至关重要。

同时，大黄蜂作为入侵物种也取得了巨大成功。它们可以在非原生地定居，并通过猎杀重要的传粉昆虫，如蜜蜂、野生蜜蜂和食蚜蝇，造成巨大的生态和经济损失。

为了更好地了解这些物种如何扩大它们的活动范围，科学家此次探索了三种大黄蜂的基因组。

研究人员最近对本土的欧洲大黄蜂（Vespa crabro）和入侵的亚洲大黄蜂（Vespa velutina）的基因组进行了测序。在过去20年里，亚洲大黄蜂已经在欧洲大部分地区形成规模，威胁着当地的生态系统，偶尔也会在英国出现。

他们将这些数据与金环胡峰（Vespa mandarinia）的基因组进行了比较。金环胡峰是体型最大的胡峰，体长可达38-50毫米。它们在亚洲本土充当着害虫控制者、传粉者和食物提供者的角色，但最近抵达北美，可能会威胁到当地的动物群。

通过分析这三个相关物种之间的差异，研究人员能够鉴定出一直在快速进化的基因，并发现了一些值得注意的基因，它们也在快速进化，特别是与通讯和嗅觉有关的基因。

第一作者、伦敦大学学院生物多样性与环境中心的Emeline Favreau博士表示：“与其他社会性昆虫相比，我们很高兴能在这些大黄蜂基因组中找到基因组快速进化的证据。许多基因被复制或突变，其中包括可能参与通讯和感知环境的基因。”

基因组快速进化使生物体能够适应环境，并发展出新的行为和生理特征来充分利用周围环境。

共同作者Alessandro Cini博士认为：“这些新发现令人兴奋，因为它们可能有助于解释为什么大黄蜂能够在非原生地成功建立新的种群。”

“大黄蜂被人类意外地带到世界上不同地方的。只需要运输少量蜂王，也许藏在货物里。基因组分析表明，大黄蜂有很多基因参与了探测和响应化学线索——这些可能使它们特别擅长适应在非原生地捕获不同类型的猎物。”

资深作者、伦敦大学学院的Seirian Sumner教授称：“这些大黄蜂基因组只是一个开始。目前，世界各地已经对3000多种昆虫的基因组进行了测序，但黄蜂在这些昆虫中的代表性不足。”

“基因组为我们带来了其他方法无法提供的生态和进化方面的信息。进化为这些昆虫配置了一个令人难以置信的遗传工具箱，可用来充分利用周围环境和捕获猎物。”

有了这些新的基因组，科学家们希望能够帮助改善对大黄蜂种群的管理，既因为它们在原生地作为害虫控制者提供了生态系统服务，又因为它们对入侵地区造成了生态威胁。

原文检索

Favreau, E., Cini, A., Taylor, D. et al. Putting hornets on the genomic map. Sci Rep 13, 6232 (2023). https://doi.org/10.1038/s41598-023-31932-x