Немецкие ученые раскрыли генетическую тайну поведения рабочих пчел

Учёные из Университета Генриха Гейне в Дюссельдорфе обнаружили, как ген dsx определяет поведенческие функции рабочих пчёл. С применением CRISPR/Cas9 и AI изучены индивидуальные модели поведения, визуализированы нейронные цепи с помощью флуоресцентной микроскопии.

В Университете Генриха Гейне в Дюссельдорфе немецкие исследователи выяснили, каким образом пчелы передают по наследству информацию, которая позволяет отдельным особям быстро адаптироваться к жизни улья и обеспечивать его коллективное функционирование.

Результаты их исследований опубликованы в научном журнале Science Advances (SciAdv).

Учёные обнаружили уникальный ген, известный как dsx, который играет ключевую роль в определении поведения рабочих пчел. Для проведения своих экспериментов они применили методику генетических ножниц CRISPR/Cas9, чтобы изменить или отключить ген dsx в выбранных экземплярах пчел.

Для отслеживания активности обработанных пчел исследователи использовали QR-коды, прикрепленные к насекомым, а затем наблюдали за их поведением в улье с помощью камер. Полученные видеозаписи были тщательно проанализированы с использованием методов искусственного интеллекта для определения индивидуальных поведенческих моделей каждого экземпляра.

Кроме того, в последовательность dsx был введен зеленый флуоресцентный белок (GFP), который производился вместе с белком dsx. Это позволило исследователям визуализировать нейронные цепи при помощи флуоресцентной микроскопии как у обычных пчел, так и у тех, которые подверглись генетическим изменениям.

Ген программирует, будет ли рабочая пчела выполнять задачу в колонии и как долго. Сюда входят коллективные задачи, такие как забота о личинках или поиск пищи, а также социальный обмен источниками пищи, — пояснили специалисты.

На этом этапе команда намерена перейти от изучения поведения отдельных медоносных пчел к исследованию колонии как единого "суперорганизма". Существуют данные о том, что пчелы эффективно защищают людей от нападений слонов, указывающие на широкую роль этих насекомых в охране экосистем.