Os cientistas identificaram circuitos cerebrais que ajudam a determinar quais trabalhos as abelhas operárias realizam dentro de uma colônia. Biólogos da Universidade Heinrich Heine de Düsseldorf (HHU) e das universidades de Colônia e Frankfurt/Main descobriram que poderiam mudar o comportamento das abelhas manipulando um gene específico e reduzindo seletivamente a atividade em certos circuitos neurais.
As descobertas, publicadas na revista científica Anais da Academia Nacional de Ciências (PNAS), oferecem uma nova visão sobre como uma colónia organiza a sua força de trabalho sem que um líder atribua tarefas.
Como as abelhas dividem o trabalho sem um líder
Qualquer comunidade de sucesso depende de seus membros realizarem as tarefas certas no momento certo. Os humanos podem discutir responsabilidades e atribuí-las deliberadamente, mas uma colónia de abelhas não tem um planeador central. Mesmo assim, abelhas (Apis melífera) dividem seu trabalho com notável eficiência.
As responsabilidades de uma abelha operária normalmente mudam à medida que ela envelhece. As operárias jovens cuidam da rainha e das larvas em desenvolvimento. Mais tarde, ajudam a construir e manter a colmeia e a defendê-la contra ameaças. Somente na fase final de suas vidas eles saem da colônia em busca de alimento.
Essas mudanças comportamentais são direcionadas por interações entre cerca de um milhão de neurônios no cérebro das abelhas. Até agora, porém, os cientistas não compreendiam como é que o sistema nervoso produz esta progressão, dependente da idade, de uma tarefa para outra.
Um gene ligado ao comportamento das abelhas operárias
Pistas importantes surgiram de pesquisas anteriores realizadas por uma equipe do HHU liderada pelo Professor Dr. Martin Beye, do Instituto de Genética Evolutiva. Os cientistas estavam estudando um gene conhecido como duplo sexo quando observaram uma mudança comportamental incomum.
Quando o gene foi desativado nas abelhas operárias mais velhas, os insetos começaram a cuidar da rainha novamente. Esta responsabilidade é normalmente desempenhada apenas por abelhas mais jovens, sugerindo que o duplo sexo desempenha um papel importante no controle do comportamento profissional relacionado à idade.
Como o gene doublesex funciona apenas dentro de determinados circuitos neurais, a descoberta deu à equipa do Professor Beye, juntamente com investigadores das universidades de Colónia e Frankfurt/Main, uma forma de investigar como partes específicas do cérebro das abelhas influenciam o comportamento social.
Cientistas desligam circuitos neurais específicos
Os pesquisadores silenciaram seletivamente os neurônios associados ao sexo duplo. Para conseguir isso, eles usaram o gene para produzir uma proteína que suprime a atividade neural. Eles então ativaram essa proteína alimentando as abelhas com uma substância específica, permitindo-lhes reduzir a atividade apenas nos circuitos alvo.
Uma vez inibidos esses circuitos, as operárias mais velhas voltaram a cuidar da rainha em vez de desempenhar as funções esperadas na sua idade.
Dra. Jana Seiler, autora principal do PNAS estudo, disse: “As abelhas operárias mais velhas então retomaram os cuidados com a rainha, o que apenas as abelhas mais jovens fariam de outra forma. Quando os circuitos não foram inibidos, as abelhas exibiram seu comportamento normal, dependente da idade. Desta forma, fomos capazes de controlar quais tarefas as abelhas operárias executavam. “
A comunicação neural pode organizar a colmeia
Os resultados indicam que a organização de tarefas dentro de uma colônia de abelhas tem uma base neural. Quando a atividade em áreas específicas do cérebro é reduzida, outros circuitos neurais podem tornar-se ativos e desencadear um conjunto diferente de comportamentos.
As descobertas fornecem evidências precoces 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 Beye conclui: “A capacidade de controlar o comportamento social das abelhas oferece-nos novas oportunidades para explorar os fundamentos da diversidade comportamental inata e da cooperação social. A solução para o segredo de como as abelhas e outros animais cooperam tão bem sem um plano de trabalho está provavelmente escondida nos circuitos neurais do cérebro.”
