In einer Studienarbeit wurden Pollenvorräte und Individuen der in Nordamerika endemischen Biene Ceratina calcarata über alle Entwicklungsstadien hinweg untersucht, um die Zusammensetzung und Vielfalt der Bakterien und Pilze im Mikrobiom zu charakterisieren. Junge Larven sind für eine gesunde Entwicklung auf eine Vielzahl bakterieller Symbionten angewiesen.

Von Juni bis August 2020 wurden 103 Individuen Ceratina calcarata im Großraum der kanadischen Stadt Toronto gesammelt. Nester wurden ebenso gesammelt; sie bestanden vor allem aus den markhaltigen Stängeln von Himbeeren und Duftendem Sumach.
Untersucht wurden das Bakterien- und Pilzmikrobiom über alle Entwicklungsstadien (Ei-, Larven-, Puppen- und Erwachsenenstadien) der Biene hinweg, um zu verstehen, wie das Mikrobiom erworben wird und wie es sich über den Lebenszyklus verändert.

Pollenvorräte und Larvenstadien zeigten eine ähnliche Diversität, aber Unterschiede in der Zusammensetzung der Taxa. Es gab keine signifikante Abnahme der Diversität während des Übergangs zwischen dem Larven- und dem Puppenstadium. Es gab jedoch einen unerwarteten Rückgang der Diversität vom frühen zum späten Puppenstadium und erneut vom Schlupf- zum Erwachsenenstadium.

Das bakterielle Mikrobiom in den Pollenvorräten bestand nur aus einigen wenigen gemeinsamen Klassen: Gammaproteobacteria, Alphaproteobacteria, Bacilli und Actinobacteria.
Kleine und mittelgroße Larven wurden von Melissococcus und Anaerotignum dominiert, die in den Pollenproben in relativ hoher Häufigkeit vorhanden waren.
Den Bienen fehlten in allen Stadien Bakterien der Gattung Lactobacillus (jetzt Apilactobacillus), die in anderen vorausgegangenen Studien als Teil der Kernbakteriengemeinschaft von C. calcarata und anderen Bienen nachgewiesen wurden.

Viele in Bienenlarven gefundene Pilze konnten auch in Pollenvorräten gefunden werden, darunter Alternaria, Penicillium, Zygosaccharomyces und Ascosphaera. Interessanterweise war Ascosphaera xerophila dominant in zwei Larvenproben, aber nicht in Pollenproben. Es ist möglich, dass A. xerophila eher durch das Nestsubstrat als durch die Pollenvorräte eingeführt wurde.

Die Zusammensetzung von Bakterien und Pilzen variiert zwischen jungen und erwachsenen Bienen und ist von der Pollenversorgung abhängig.
In der aktuellen Studie wurden drei Korrelationen zwischen Bakterien und Pilzen gefunden, was darauf hindeutet, dass gemeinsame nützliche Bakterien die Bienen vor vorherrschenden Pilzpathogenen schützen können. Eine geringe Alpha-Diversität, insbesondere in den späteren Entwicklungsstadien bis zum Erwachsenenalter, ist aus Sicht der Wissenschaftlerinnen besorgniserregend, da das Mikrobiom eine wichtige Rolle bei der Erhaltung der Gesundheit von Wildbienen spielt.

Die Stabilität der Mikrobiom-Diversität setzte sich während der gesamten Entwicklung bis in die frühen Puppenstadien fort, da die Alpha-Diversität der Bakterien nicht signifikant zu- oder abnahm, als sich die Vorpuppen zu weiß- und rosaäugigen Puppen entwickelten.

Während sich die Gesamtdiversität möglicherweise nicht geändert hat, wurde die mikrobielle Zusammensetzung nach der Metamorphose beeinflusst. Zum Beispiel ist Ascosphaera duoformis eine Pilzart, die ausschließlich in Larven und Präpuppen gefunden wurde.

Betrachtet man ausgewachsene Bienen, war die Gesamtdiversität viel geringer als erwartet, da die Bienen das Nest verlassen können, um nach Futter zu suchen und mit neuen Umgebungen zu interagieren. Diese geringe Diversität und der Unterschied im Mikrobiom können auf regionale und umweltbedingte Stressfaktoren hinweisen.