Социальная среда меняет внутренние часы пчёл

Исследование, опубликованное в The Journal of Neuroscience, показывает, что медоносные пчёлы, изъятые из своих обычных ролей в улье, быстро и резко меняют свои биологические ритмы. Изменения были очевидны как в поведении, так и в работе их внутренних часов. Эти данные указывают, что социальная среда значительно влияет на физиологию и поведение животных. У людей нарушения биологических часов вызывают проблемы у сменных рабочих и молодых родителей, а также способствуют расстройствам настроения.

Циркадный ритм, или «внутренние часы» организма, регулирует ежедневные функции. Несколько «часовых генов» контролируют множество действий, включая время сна, приёма пищи и воды, регуляцию температуры и колебания гормонов. Однако то, как именно эти часы зависят от социальных взаимодействий и влияют на них, остаётся неизвестным.

Автор исследования Гай Блох (Guy Bloch, PhD) и его коллеги из Еврейского университета в Иерусалиме (Израиль) выбрали для изучения пчёл, в том числе, из-за их сложной социальной среды. Одна из ролей в пчелином обществе — «няньки»: пчёлы, которые постоянно заняты заботой о личинках. Эта непрерывная активность отличается от активности других пчёл и животных, чья активность повышается и понижается в течение дня.

Команда предположила, что изменение социальной среды пчёл-нянек может изменить их уровень активности, и отделила их от личинок. Исследователи обнаружили, что клеточные ритмы и поведение пчёл полностью изменились, соответствуя более типичному циркадному циклу.

«Наши результаты показывают, что циркадные ритмы медоносных пчёл изменяются сигналами от расплода, которые передаются при тесном или прямом контакте», — сказал Блох. — «Эта гибкость часов пчёл поразительна, учитывая, что люди и большинство других изученных животных не могут выдерживать длительные периоды круглосуточной активности без ухудшения работоспособности и увеличения заболеваемости».

Результаты позволяют предположить, что внутренние часы пчёл формируются определёнными социальными сигналами. Юрген Тауц (Jürgen Tautz, PhD) из Вюрцбургского университета (Германия), эксперт по биологии медоносных пчёл, не участвовавший в исследовании, назвал его замечательным примером жёстко регулируемого взаимодействия между генами и поведением в пчелиной колонии. «Присутствие или отсутствие личинок включало или выключало гены, что гарантировало адаптивное поведение пчёл», — сказал Тауц.

Поскольку циркадные часы пчёл и млекопитающих организованы сходным образом, возникает вопрос: так ли сильно часы других животных зависят от их социальной среды? Следующий шаг — выяснить, как именно социальные взаимодействия влияют на экспрессию генов. Дальнейшие исследования этого вопроса могут иметь значение для людей, страдающих от нарушений поведенческих циклов, сна и бодрствования. Изучение того, как эти ритмы можно изменить и даже стабилизировать, может указать новые варианты лечения.