Учёные выяснили, что социальное поведение самцов медоносных пчёл определяется работой одного гена, влияющего на сотни нейронов мозга. Именно он помогает дронам находить кормилиц и добиваться передачи пищи внутри улья. Без этого механизма самцы рискуют остаться голодными даже в благополучной колонии. Об этом сообщает Earth.
Почему самцы пчёл зависят от других
Самцы медоносной пчелы Apis mellifera практически не питаются пыльцой самостоятельно. Белковую пищу за них перерабатывают рабочие пчёлы, которые затем кормят дронов специальными выделениями из желез головы.
Такая система делает самцов полностью зависимыми от социального взаимодействия — сходным образом, как и у других видов, где социальное поведение животных напрямую связано с выживанием и доступом к ресурсам. Чтобы получить питание, дрон должен найти рабочую пчелу и инициировать контакт. Если этого не происходит, самец может погибнуть от голода, даже если в улье достаточно нектара и пыльцы.
Как выглядит "попрошайничество" в улье
Процесс кормления начинается с характерного поведения. Самец касается рабочей пчелы усиками, после чего продолжает контакт, пока та не откроет ротовой аппарат. Далее происходит трофаллаксис — передача жидкой пищи "изо рта в рот".
Этот процесс важен не только для питания. Вместе с пищей передаются химические сигналы, которые помогают координировать социальную жизнь улья и поддерживать сложную систему коммуникации.
Роль гена fruitless в мозге пчелы
Ключевым элементом оказался ген fruitless, известный как регулятор социального поведения у насекомых. Он работает как транскрипционный фактор — включает и выключает другие гены в нужный момент развития.
Исследователи из Университета Генриха Гейне в Дюссельдорфе обнаружили, что fruitless активен преимущественно в нервных клетках самцов. Это указывает на существование особой "мужской" программы формирования нейронных цепей, отвечающих за социальное взаимодействие.
Какие участки мозга задействованы
Чтобы увидеть, где именно работает этот ген, учёные пометили активные клетки флуоресцентным маркером. Светящиеся нейроны оказались сосредоточены в зонах, отвечающих за обработку осязания, вкуса, запахов и зрительных сигналов.
Часть таких клеток расположена в грибовидных телах — областях мозга, где объединяются разные сенсорные сигналы и формируются решения. Это подтверждает, что попрошайничество — результат комплексной оценки среды, а не реакции на один стимул.
Что происходит без "гена попрошайничества"
У самцов с отключённым геном fruitless мозг формировался без грубых анатомических нарушений. Однако поведение заметно менялось. Такие дроны реже подходили к рабочим пчёлам и быстрее прекращали контакт.
Частота попрошайничества и успешных кормлений снижалась примерно вдвое. При этом базовые действия — ходьба, отдых, чистка тела — оставались нормальными. Это указывает на проблему мотивации и настойчивости, а не на физические ограничения.
Обоняние и движения остались прежними
Важно, что у мутантных самцов не изменился химический "запах" тела — кутикулярные углеводороды, по которым пчёлы узнают друг друга. Рабочие не избегали их из-за чуждого сигнала.
Анализ мозга показал, что первичная обработка запахов сохранялась, а реакция на ключевые ароматы оставалась сильной. Это означает, что ген влияет не на восприятие сигналов, а на принятие социальных решений.
Реакция на запах матки
Вне улья самцы активно реагируют на феромоны матки. В лабораторных тестах нормальные дроны энергично двигались в ответ на этот запах, тогда как особи без fruitless демонстрировали значительно более слабую реакцию.
Подобная избирательность напоминает механизмы, описанные в исследованиях о том, как устроена коммуникация животных и как мозг отделяет социально значимые сигналы от второстепенных.
Плюсы и минусы такого генетического контроля
Генетическая настройка поведения делает социальную систему улья устойчивой и предсказуемой.
- Плюсы: эффективное распределение пищи, снижение конфликтов, чёткие роли.
- Минусы: высокая уязвимость самцов при сбоях в развитии или стрессах колонии.
Популярные вопросы о "гене попрошайничества"
Только ли у пчёл есть такой механизм?
Похожие гены участвуют в социальном поведении и у других насекомых.
Влияет ли fruitless на движения тела?
Нет, он регулирует мотивацию и продолжительность контакта, а не сами движения.
Почему это важно для экосистем?
Поведение самцов напрямую влияет на стабильность колонии и её выживание.
