在上新世（约1200万年前）或更新世早期（约300万年前），由于气候渐冷，蜜蜂属的进化迈出了关键性的一步，乃依靠群体结团，主动进行对气候环境的积极调控，而不是通过被动休眠来抵御低温的威胁，亦即产生了一个完善的温度自动调节能力，这使蜜蜂在很大程度上可能动地独立于环境。

　　大蜜蜂在其进化过程中，就适应寒冷气候来说，似乎趋向于熊蜂属（Bombus）的方向，即以增大体形和较长较密的绒毛来增强对寒冷的抵抗力。这在黑大蜜蜂中表现得特别明显。黑大蜜蜂生活在海拔3,000m左右的喜马拉雅山地段，当地气温经常在几小时内急剧下降到冰点以下，它尚能忍受而生存下来。

　　西方蜜蜂的温带亚种比热带亚种更进化的一个步骤是当寒冷季节即停止一切飞翔活动。这也是具有洞穴营巢、温度调节、食料贮存等特性的西方蜜蜂热带亚种所不能达到的。“越冬蜂”的生理特化型也随之进化，进一步形成越冬蜂群寒冷季节停止产卵育虫，停止飞翔活动，保持最低消耗，长期忍受积粪等等。

　　东方蜜蜂在缺蜜和病、敌害的威胁下，常举群迁徙，这种现象和大蜜蜂、小蜜蜂很相似；而意蜂常宁可饿死于原巢，也不迁徙。原产东南亚的蜂种，遇到胡蜂等敌害进攻时，守卫蜂常成排齐一地闪动身翅示威，并发出阵阵的恐吓声；而西方蜜蜂则失此特性。当东方蜜蜂失王后，较西方蜜蜂更快地出现工蜂产卵现象，这在解剖学上是有根据的，即西方蜜蜂在蜂王和工蜂分化上较东方蜜蜂更进一步。群体内3型蜂发育期的差距，西方蜜蜂比东方蜜蜂大。 采胶性为西方蜜蜂所独具。这在生存适应上显然是向更高级阶段发展。西方蜜蜂的清巢性和抗巢虫能力，远比东方蜜蜂强。此外，西方蜜蜂扇风抽气进行排湿的习性，也比东方蜜蜂的鼓风作用为优越。从以上种种现象可见，东方蜜蜂较接近于祖型，而西方蜜蜂在进化上居于较高阶段，且在种间竞争上，也显然居于优势。但东方蜜蜂对于原产地的气候、蜜粉源、胡蜂、螨害等的独特适应性和抵抗力，是西方蜜蜂难以取代的。

　　亚、欧、非3大洲在地理上是无阻断地相连在一起的。除这3大洲以外，其他各大洲原来并无蜜蜂属的种类存在，现今所饲养的蜜蜂，一概是在新大陆发现后，约自17世纪中叶以来，相继引入的。

   综合比较蜜蜂属7个种的形态、解剖。生物学特征及某些生化分析后， 大体上可以描绘出其类缘亲疏及其进化系统（图 4）。

   1985年以来，北京大学生物系李绍文、北京市农林科学院李举怀、云南农业大学和绍禹等进行了蜜蜂属6个种以及膜翅目有关科、属的酯酶同功酶的研究， 发现小蜜蜂、黑小蜜蜂、大蜜蜂、黑大蜜蜂、 东方蜜蜂（中蜂）、西方蜜蜂（意蜂）各具有其自身特有的酶谱（图 5），从生化角度上证明它们是6 个不同的物种，并从酶谱的差异程度反映出彼此间的亲缘关系。

蜜蜂属（Apis）6种蜜蜂工蜂的酯酶同功酶酶谱

1.东方蜜蜂  2.西方蜜蜂  3.大蜜蜂  4.小蜜蜂  5.黑大蜜蜂  6.黑小蜜蜂

（引自李绍文等, 1986）

　　酯酶在各种生物体内广泛存在。酯酶同功酶是由染色体上不同的基因或共显性等位基因控制的。因此，同功酶的不同，反映了基因型的不同。在某些种之间常有特征性的同功酶，即这些酶在种间有显著差别，而在种内几乎没有差别。在测定意蜂的几个宗的酶谱中，也未发现明显的差别，这也反证了蜜蜂属的这6 个种都是独立的物种。

　　这6个种的酯酶酶谱虽各不相同，但它们的主带区域比较接近，都在pH 5～6之间。根据其主带异同程度，可把6种蜜蜂分为3个类型：

　　⒈意─中蜂型　主带由2～3条深带组成，位于pH 6左右， 主带上下各有数条浅带。意蜂和中蜂属此类型。

　　⒉大蜜蜂型　主带由数条深带组成，位于pH 5.5左右。此类型有3个种， 即大蜜蜂、黑大蜜蜂和小蜜蜂。

　　⒊黑小蜜蜂型　仅有一条主带，位于pH 5左右。本型仅有黑小蜜蜂一个种。

　　酯酶酶谱的特征决定于它的基因型。因此，不同种之间的酯酶酶谱差别的程度，很可能反映了它们之间在系统发生上的亲缘关系的远近。如不同属间酯酶酶谱的差别，显然大于同属内种间的差别。

   意蜂和中蜂不但在形态上近似，而且在生态习性上也类似。因此，这两种蜜蜂酯酶酶带谱的相似，真实地反映了它们在系统发生上十分接近的亲缘关系。

　　大蜜蜂型的3个种之间，虽然在大小和形态上有较大差别， 但都生活在裸露的单脾上，信息的传递方式也都比较原始等。因此，在这6种蜜蜂中，很可能这3个种的亲缘关系较为接近。

　　黑小蜜蜂和小蜜蜂虽然在大小和生态习性上十分接近，但在形态上仍有明显的差别，特别是在酶谱上显然不同。黑小蜜蜂酶谱上仅有一条主带，位于pH 5左右。

在这6种蜜蜂中，它的酶谱是比较特别的，这很可能反映了在系统发生上，它和其它几个种的亲缘关系较远。

　　在蜜蜂科中，蜜蜂属和无刺蜂属（Trigona）亲缘关系最为接近， 但无刺蜂更为原始。黑腿无刺蜂（T. vichia）和黑腹无刺蜂（T.canifrons）的酯酶同功酶酶谱仅有一条主带，和黑小蜜蜂的情况十分类似。从而设想蜜蜂属是从无刺蜂属发展来的，而黑小蜜蜂是蜜蜂属中最原始的种。根据酶谱设想的蜜蜂属6 个种的亲缘关系如图6。

　蜜蜂属6个种的亲缘关系（酶谱）

蜜蜂属 Apis　　　　　　无刺蜂属 Trigona

a 黑小蜜蜂    c 东方蜜蜂    d 大蜜蜂     f 小蜜蜂     l 黑大蜜蜂    m 西方蜜蜂