蜂巢裡嗡嗡作響，成千上萬隻基因相似的雌性蜜蜂在其中穿梭。有些蜜蜂照顧蜂后和蜂卵，有些則外出採集花粉和花蜜。幾十年來，科學家一直知道蜜蜂會隨著年齡增長而承擔新的工作，但最近一個研究團隊發現，附著在蜜蜂DNA上的化學標記在決定它們的職業道路方面起著重要作用。
這些標記物通常是甲基，它們控制基因表達，進而影響生物體的行為。亞利桑那州立大學生物學家格羅阿姆達姆表示，這些化學標記物及其誘導的行為似乎都是可逆的。例如，如果蜂巢需要，覓食的蜜蜂可以轉變為哺育蜂。人類也攜帶表觀遺傳標記物，這些標記物可能會影響他們的行為。科學家在自殺的兒童虐待受害者體內發現了附著在壓力荷爾蒙受體基因上的甲基。如果能夠改變蜜蜂體內的這些化學訊號，科學家或許也能找到治療心理創傷、情緒障礙和學習障礙的新方法。
花期
為了利用食物的增加，原本會成為保育蜂的幼蜂會立即發育成為採集蜂，這種轉變反映在它們的表觀遺傳標記的變化上。
基礎人口
一個蜂巢平均有1萬到5萬隻工蜂。在任何時候，採集蜂約佔蜂群總數的30%，但這個比例會根據環境因素而改變。
蜂群效應
當蜂后年老時，她會帶著一群主要由工蜂組成的蜂群離開蜂巢，將蜂群及其幼蟲留給繼任者。一些採集蜂和自由蜂會轉而從事工蜂的工作。在一項實驗室實驗中，當蜂群中一半的蜜蜂被帶走後，只有10%的採集蜂成為了工蜂。科學家認為，脆弱的體質可能是許多採集蜂無法完成這項轉變的原因。採集蜂天生體質脆弱，是為了保護蜂群：它們通常會在野外死去，而不是將病菌或毒素帶回蜂巢。
女王
當蜂群中的蜂后年老體弱時，工蜂會分泌一種富含脂肪酸和蛋白質的蜂王漿，餵給一些幼蟲。這種食物能促進幼蟲卵巢發育，最後孕育出新的蜂后。新蜂后會產下數千枚基因相似的卵。
護士
大多數雌蜂一生中大部分時間都是擔任保育蜂的角色，負責照顧蜂后和幼蟲。它們清理蜂巢，為蜂后產卵，並餵食幼蟲蜂蜜和花粉。
覓食者
大多數工蜂在兩到三週大的時候，大腦中的基因表現會發生變化，它們會轉而到蜂巢外採集花粉、花蜜和水，並以太陽為導航。然而，科學家發現這種工作轉變是靈活的：任何年齡的工蜂都可以從事工蜂工作或採集工作。
無人機
雄性蜜蜂只攜帶一套染色體，它們負責為蜂后的卵子受精。
工蜂最初只有幾個 DNA 標籤 [1]。更多標籤使它變成採集蜂 [2]。標籤移除使蜜蜂恢復為工蜂角色 [3]。
表觀遺傳標記的工作原理
標籤：甲基轉移酶等酵素有助於將表觀遺傳標記轉移到DNA上。蜜蜂表觀遺傳改變的誘導機制尚不完全清楚，但科學家懷疑覓食蜂分泌的費洛蒙可能發揮作用。
基因：表觀遺傳標記，例如甲基，決定基因的表現量或基因是否表現。
蛋白質：這些標籤也決定了基因片段如何組裝成mRNA轉錄本，最終決定了該基因編碼的蛋白質類型。工蜂產生的蛋白質與採集蜂產生的蛋白質在結構和功能上都不同。
統計數據
每巢蜂后數量： 1
每隻蟻後擁有的工蟻數量： 10,000–50,000隻
工蜂的平均壽命（月）： 3
2011年美國人工飼養的蜜蜂蜂群數量： 249萬個
請點擊此處查看我們 2013 年「工作原理」欄目的其餘文章，並點擊此處查看我們四月刊的全部內容。
