Ученые нашли «переключатель» в мозге пчел, определяющий их работу в улье

Ученые обнаружили нейронные цепи в мозге пчел, которые определяют, какую работу выполняют рабочие особи в улье. Биологи из Университета Генриха Гейне в Дюссельдорфе (HHU) совместно с коллегами из Кельна и Франкфурта-на-Майне выяснили, что, манипулируя определенным геном и избирательно подавляя активность конкретных нейронных цепей, можно менять поведение пчел.

Результаты исследования, опубликованные в научном журнале Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS), проливают свет на то, как пчелиная колония организует свою «рабочую силу» без централизованного руководства.

Известно, что обязанности рабочей пчелы меняются с возрастом. Молодые особи ухаживают за маткой и личинками, затем строят и защищают улей, и только в конце жизни вылетают на поиски пищи. Эти изменения регулируются примерно миллионом нейронов, но механизм этой «возрастной» смены задач оставался загадкой.

Ключом к разгадке стал ген doublesex. В ходе предыдущих исследований команда профессора Мартина Бейе заметила, что при отключении этого гена у старых пчел они начинали снова ухаживать за маткой — поведение, свойственное только молодым особям. Это указывало на ключевую роль гена в контроле возрастного поведения.

В новом эксперименте ученые избирательно «отключили» нейроны, связанные с геном doublesex. Для этого они заставили ген производить белок, подавляющий нервную активность, и активировали его, скармливая пчелам определенное вещество. В результате старые пчелы вновь вернулись к уходу за маткой, вместо того чтобы выполнять свои обычные возрастные обязанности.

«Пожилые рабочие пчелы снова начали ухаживать за маткой, чего обычно не делают. Когда цепи не были заблокированы, пчелы демонстрировали нормальное возрастное поведение. Таким образом, мы смогли контролировать, какие задачи выполняют рабочие пчелы», — объяснила доктор Яна Зайлер, ведущий автор исследования.

Результаты показывают, что организация труда в улье имеет нейронную основу. Снижение активности в одних участках мозга активирует другие нейронные цепи, запуская иной набор поведенческих реакций. По мнению профессора Бейе, «решение секрета того, как пчелы и другие животные так хорошо сотрудничают без четкого плана работ, вероятно, скрыто именно в нейронных цепях мозга».