В поисках цветов с вкусным нектаром пчела может улететь далеко-далеко, но тем не менее ей удается найти дорогу в улей и не заблудиться. Сориентироваться в незнакомой местности помогает ей ген Egr, сообщают ученые в своей статье в Journal of Experimental Biology.
Юные рабочие особи медоносной пчелы (Apis mellifera) готовятся к своей важной миссии по сбору нектара во время тренировочных полетов вблизи улья, во время которых они учатся использовать для ориентации расположение элементов местности, включая улей, и движение солнца. Хотя навигация в пространстве и ориентировочное поведение у пчел довольно хорошо изучены, информации о том, как все это происходит на нейронном уровне, крайне мало. В своем новом исследовании американским энтомологам удалось идентифицировать ген, который лежит в основе обучения навигационным премудростям у пчел.
Им оказался Egr – этот регуляторный ген активизируется в мозге пчелы, когда она учится искать пищу и приносить ее домой. Согласно наблюдениям, активность Egr быстро возрастает в грибовидных телах пчелиного мозга всякий раз, как она попадает в незнакомую местность. Причем это увеличение активности не является результатом тренировки и не происходит, когда пчела сталкивается с физической необходимостью лететь или запоминать определенные визуальные сигналы, – Egr начинает интенсивно работать, только когда пчелу помещают в новую среду. Это справедливо как для пчел-новичков, так и для опытных фуражиров, которых помещали в незнакомую обстановку.
По словам ученых, данный ген у насекомых эквивалентен гену Egr1, участвующему в процессах обучения и распознавания нового у млекопитающих. Данные гены кодируют соответствующие транскрипционные факторы – особые белки, регулирующие активность других генов. Впервые показано, что гомолог хорошо известного у млекопитающих фактора Egr1 функционирует у насекомого, – таким образом, ориентация у пчел основана на молекулярном механизме, задействованном во множестве видов обучения у других животных.
«Это открытие – важный шаг в изучении того, как медоносные пчелы могут столь хорошо ориентироваться с таким крошечным мозгом, – говорит профессор энтомологии Джин Робинсон (Gene Robinson) из Иллинойсского университета в Урбане-Шампейне (UIUC), руководитель исследования. По его словам, участие в когнитивных процессах у пчел гена Egr – свидетельство того, что «некоторые молекулярные механизмы, лежащие в основе пластичности поведения, имеют глубокие корни в эволюции».
