Znajdź zawartość

Z wiekiem pogarsza się pamięć nie tylko ludzi i innych ssaków, ale i pszczół. Naukowcy doszli do takiego wniosku, badając wpływ starzenia na zdolność do odnajdowania drogi do ula (PLoS ONE). Chociaż zwykle pszczoły są znane ze swych doskonałych umiejętności nawigacyjnych – umieją przecież wrócić z naprawdę dalekich wędrówek, w dodatku odbywanych w złożonych topograficznie okolicach – starzenie powoduje, że po przeprowadzce nie dochodzi u nich do wygaszenia wspomnień lokalizacji dawnych siedzib kolonii. Z wcześniejszych studiów wiemy, że podczas testów laboratoryjnych stare pszczoły słabo się uczą nowych zapachów kwiatów. Z tego powodu chcieliśmy sprawdzić, czy starzenie wpływa też na zachowania istotne dla przeżycia pszczół w naturze – opowiada prof. Gro Amdam z Uniwersytetu Stanowego Arizony (ASU). Testując zdolności adaptacyjne, naukowcy z ASU i Universitetet for miljø-og biovitenskap przyzwyczajali owady do nowego ula, podczas gdy stary zamykano. Grupy składały się z dorosłych i starych pszczół. Dano im kilka dni na wyuczenie się nowej lokalizacji domu i wygaszenie niepotrzebnych już danych odnośnie do starego. Następnie akademicy zdemontowali nowy ul i zmusili grupy pszczół do wybierania między 3 lokalizacjami; jedną z nich był ich stary dom. Stare owady preferencyjnie kierowały się w stronę starego ula, mimo że bazując na zdobytym właśnie doświadczeniu, powinny odrzucić tę opcję. Chociaż wiele starych pszczół nie radziło sobie z uczeniem, odkryliśmy, że parę nadal wypadało doskonale – podkreśla Daniel Münch z Universitetet for miljø-og biovitenskap.

Autorzy najnowszego studium dotyczącego wyboru pokarmu u pszczół zidentyfikowali gen, który odpowiada za podejmowanie decyzji o przyniesieniu do kolonii białek (pyłku) lub węglowodanów (nektaru). Kontrolując gen kodujący substrat receptora insuliny (ang. Insulin Receptor Substrate), akademicy z Uniwersytetu Stanowego Arizony i Norweskiego Uniwersytetu Nauk o Życiu stworzyli owady, które gustowały w węglowodanach i białkach albo wyłącznie w proteinach. Sygnały insulinowe pochodzące ze zgromadzonych głównie w odwłoku pszczelich komórek tłuszczowych pozwalały stwierdzić, czy owady będą żerować na pyłku, czy na nektarze. Zmniejszając aktywność genu IRS, naukowcy powodowali, że zwierzęta decydowały się głównie na pyłek. Tym samym udało się wykazać, że gen, który wpływa na absorpcję cukru przez komórki, reguluje nie tylko sposób pozyskiwania energii ze składników odżywczych, ale także preferencje dot. tego, na jaki pokarm zdecydować się w pierwszym rzędzie. Zespół Gro Amdama ustalił, że obniżenie aktywności IRS w adipocytach i tak zmieniało zachowanie pszczół, mimo iż odpowiedni gen w mózgu funkcjonował normalnie. Oznacza to, że gen skłania komórkę tłuszczową do wysłania chemicznego sygnału, który sugeruje mózgowi, jakiego rodzaju pokarmu należy szukać. W zwykłych okolicznościach pszczoły zbierają i potrzebny do wykarmienia larw pyłek, i nektar – materiał wyjściowy do produkcji miodu. Badacze wyhodowali w laboratorium owady z wysokim bądź niskim zapotrzebowaniem na pyłek. W ten sposób zademonstrowali, że w porównaniu do owadów kontrolnych, u osobników z zamiłowaniem do pyłku występowała słabsza aktywność IRS. Biolodzy posłużyli się też techniką zwaną interferencją RNA (RNAi, ang. RNA interference). By wyciszyć ekspresję genów z cienkiej warstewki tłuszczu wyściełającej jamę brzuszną, do odwłoków pszczół wstrzyknięto kwas rybonukleinowy. Następnie porównano zachowania pszczół ze zmniejszoną tą metodą aktywnością IRS i owady, którym wykonano zastrzyk placebo. Jako grupa Apis mellifera otrzymujące hamujące gen zastrzyki zebrały więcej pyłku niż zwierzęta kontrolne. Zespół wykazał, że owady z zaburzoną sygnalizacją insulinową lubią cukier tak samo, jak pszczoły z prawidłową sygnalizacją (mają podobną wrażliwość na sacharozę). Ponieważ towarzyszy temu prawidłowa aktywność IRS w mózgu, oznacza to, że tajemnica zmiany zachowania kryje się w komunikacie wysyłanym przez adipocyty do mózgu. W ten oto sposób Amerykanie i Norwegowie wpadli na trop nowej ścieżki molekularnej. Choć badania prowadzono na owadach, uzyskane wyniki są bardzo cenne dla ludzi, ponieważ pewne nawyki żywieniowe prowadzą do rozmaitych zaburzeń metabolicznym, w tym cukrzycy i otyłości.