От архива: Биологичният часовник на пчелите е по-сходен с човешкия, отколкото с този на насекомите

Основните проучвания, предприети от група, водена от д-р Гай Блох (Dr. Guy Bloch) от Института по природни науки „Александър Силберман” към Еврейския университет Йерусалим (Израел), установиха, че молекулната структура на биологичния часовник на медоносната пчела е по-близък до биологичния часовник на бозайниците, отколкото до този на мухите.

Изследването идентифицира и характеризира ключови гени, участващи в биологичния часовник на пчелите. Резултатите от изследването са публикувани на 26 октомври, 2006 г. в статия, описваща последователността на генома на пчелните семейства в списание Nature и в Genome Research.

Биологичният часовник е вътрешна система в телата на живите същества, която създава циркадните ритми (от латинския израз circa dies” – “за около един ден”). Критичната роля на циркадния часовник произтича от влиянието му върху много процеси: време на бдителност и умора, ритъм на активност, циклични промени в телесната температура и секреция на хормони.

Пчелите разчитат на биологичния часовник за посещения на цветя, когато нектарът и поленът  са с най-високи нива. Те могат да се научат да посещават медоносни цветя в девет различни момента през деня с точност от около 20 минути. Часовникът също е от съществено значение за навигацията, която използва слънцето като компас, защото слънцето се движи от изток на запад през деня. Пчелите, чиито тела са малко по-дълги от един сантиметър, се насочват точно към цветята, намиращи се до 10 километра от кошера.


РЕКЛАМА:

***

Централният биологичен часовник се намира в мозъка и се състои от групи „часовникови клетки”, като всяка е в състояние самостоятелно да създава циркаден ритъм. Тези циркадни ритми се генерират от сложни взаимодействия между “часовниковите гени” в клетките и в крайна сметка затварят цикъл от около 24 часа. Гените, изолирани от д-р Блох и неговия изследователски екип, са отговорни за този процес в пчелите.

Изследванията на д-р Блох и неговия екип са част от световен проект за картографиране на генома на пчелните семейства (подобен на проекта за човешки геном, завършен преди няколко години). Според д-р Блох „откритието, че молекулярните характеристики на биологичния часовник в пчелите са по-близки до биологичния часовник на бозайниците, отколкото на мухите, е голяма изненада, тъй като преди това се считаше, че има два различни типа часовници: за насекоми и за бозайници. Тези резултати променят нашето разбиране за еволюцията на циркадните часовници.“

Д-р Блох посочва, че откритието повдига много допълнителни въпроси относно еволюцията на биологичните часовници и значението на разликите в организацията на часовника при различните живи форми. Например: Защо часовникът на пчелите е по-близък до този на хората от този на мухите? Съществува ли сходство между пчелите и бозайниците е дали то е свързано с поведенческата сложност на пчелите? Как е работил часовникът на древните насекоми: дали е по-близък до този на пчелите или мухите?

Характеризирането на гените в часовника на пчелите открива нови пътища на изследване относно разбирането на молекулната база на сложното поведение: навигация със слънце-компас; усещане за време; гъвкавост в циркадните ритми; социално регулиране на циркадния часовник.

Друга причина, според която изследванията върху еволюцията и функцията на часовниковите гени са важни, е, че тези гени участват в редица заболявания – психични разстройства, алкохолизъм, проблеми с наднорменото тегло, наркомания, както и в процесите, свързани със стареенето.

 

Превод: Димитър Долнооряхов

Източник: Science Daily


Европейска нощ на учените 2022 г.: