Биологи из Германии определили нейронные контуры в мозге медоносных пчел, которые отвечают за разделение труда в улье. Воздействуя на эти контуры, ученые смогли заставить пожилых пчел выполнять работу молодых особей. Результаты исследования, которые проливают свет на механизмы самоорганизации в колониях насекомых, опубликованы в научном журнале PNAS.
В пчелиной семье обязанности рабочей особи меняются с возрастом. Молодые пчелы ухаживают за маткой и личинками, затем переключаются на строительство и охрану улья. Лишь на последнем этапе жизни они начинают вылетать из улья для сбора нектара и пыльцы. До сих пор было неясно, как именно нервная система управляет этой возрастной сменой социальных ролей.
Исследователи из университетов Дюссельдорфа, Кёльна и Франкфурта-на-Майне сосредоточились на гене doublesex. Ранее они заметили, что если отключить этот ген у пожилых пчел-фуражиров, те возвращаются к уходу за маткой – занятию молодых пчел. В новом эксперименте ученые пошли дальше: они не отключали ген, а использовали его, чтобы встроить в определенные нейроны специальный белок.
Этот белок подавляет активность нейронов, но только после активации. Чтобы его включить, исследователи добавляли в корм пчелам особое вещество. Таким образом им удалось выборочно и временно «отключить» нейронные контуры, связанные с геном doublesex. Как только это происходило, пожилые рабочие особи прекращали выполнять свои обычные задачи и снова начинали заботиться о матке.
Эксперимент показал, что сложная система разделения труда в улье основана на взаимодействии различных нейронных сетей в мозге пчелы. Подавление активности одних контуров, по-видимому, активирует другие, что и приводит к смене поведения. Открытие дает новые инструменты для изучения нейробиологических основ социального поведения и кооперации у животных.
