Os cientistas identificaram circuitos cerebrais que ajudam a determinar quais tarefas as abelhas operárias realizam dentro de uma colônia. Biólogos da Universidade Heinrich Heine Düsseldorf (HHU) e das universidades de Colônia e Frankfurt/Main descobriram que podem mudar o comportamento das abelhas manipulando um gene específico e reduzindo seletivamente a atividade de circuitos neurais específicos.
Os resultados, publicados na revista científica Anais da Academia Nacional de Ciências (PNAS), fornece novos insights sobre como uma colônia organiza sua força de trabalho sem designar um líder.
Como as abelhas dividem tarefas sem líder
Qualquer comunidade de sucesso depende de seus membros fazerem a coisa certa na hora certa. Os humanos podem negociar responsabilidades e delegá-las deliberadamente, mas as colónias de abelhas não têm um planeador central. No entanto, as abelhas (Apis melífera) compartilham seu trabalho com notável eficiência.
As responsabilidades de uma abelha operária geralmente mudam à medida que ela cresce. As jovens operárias cuidam da rainha e das larvas em desenvolvimento. Mais tarde, eles ajudam a construir e manter a colmeia e a defendê-la contra ameaças. Somente no final da vida eles saem da colônia em busca de alimento.
Essas mudanças comportamentais são governadas por interações entre aproximadamente um milhão de neurônios no cérebro das abelhas. Até agora, porém, os cientistas não compreendiam como é que o sistema nervoso faz esta progressão, dependente da idade, de uma tarefa para outra.
Um gene associado ao comportamento das abelhas operárias
Pistas importantes surgiram de pesquisas anteriores realizadas por uma equipe do HHU liderada pelo Professor Dr. Martin Bay, do Instituto de Genética Evolutiva. Os cientistas estavam estudando um gene conhecido como duplo sexo quando notaram uma mudança comportamental incomum.
Quando o gene é inativado nas abelhas operárias mais velhas, os insetos voltam a cuidar da rainha. Este dever é geralmente realizado apenas por abelhas jovens, sugerindo que o duplo sexo desempenha um papel importante na regulação do comportamento profissional relacionado à idade.
Como o gene duplo sexo só funciona dentro de circuitos neurais específicos, a descoberta deu à equipe do Prof. Bayer, juntamente com pesquisadores das universidades de Colônia e Frankfurt/Main, uma maneira de investigar como partes específicas do cérebro das abelhas influenciam o comportamento social.
Cientistas desligam certos circuitos neurais
Os pesquisadores silenciaram seletivamente os neurônios associados ao sexo duplo. Para conseguir isso, eles usaram genes para criar uma proteína que suprime a atividade neural. Eles então ativam essa proteína alimentando as abelhas com uma substância específica, que lhes permite reduzir a atividade apenas em circuitos específicos.
Uma vez interrompidos estes circuitos, as operárias mais velhas voltam aos cuidados da rainha, em vez de desempenharem as funções que lhes são esperadas na sua idade.
Dra. Jana Siler, autora principal PNAS “As abelhas operárias mais velhas voltaram então a cuidar da rainha, o que só as abelhas mais jovens poderiam fazer. Quando os circuitos não foram interrompidos, as abelhas exibiram o seu comportamento normal, dependente da idade.
A comunicação neural pode organizar colmeias
Os resultados indicam que a organização das tarefas dentro da colônia de abelhas tem uma base neural. Quando a atividade em certas áreas do cérebro é reduzida, outros circuitos neurais podem ser ativados e desencadear um conjunto diferente de comportamentos.
Os resultados fornecem evidências preliminares de que a comunicação entre os circuitos neurais ajuda a determinar se uma abelha operária cuida da rainha, constrói ou guarda a colmeia ou procura comida.
O professor Bei concluiu: “A capacidade das abelhas de controlar o comportamento social nos dá novas oportunidades para explorar os fundamentos da diversidade comportamental inata e da cooperação social. Sem um plano de trabalho, a solução para o mistério de como as abelhas e outros animais cooperam tão bem está provavelmente escondida nos circuitos neurais do cérebro.”
