Ученые из университетов Токио, Канадзава и Томагава установили, что в основе нейробиологических механизмов, которые помогают японским пчелам одерживать верх над местным гигантским шершнем, лежит большая некодирующая РНК. Работа биологов опубликована в журнале PLoS One.
Биологи закрепляли японского гигантского шершня V. mandarinia japonica на проволоке и помещали его в улей. Порядка 500 пчел немедленно его окружали и превращались в горячий защитный пчелошар (“hot defensive bee ball”). Непрерывно работая летательными мышцами, они повышали температуру шара до 47 градусов и удерживали шершня в течение часа, пока тот не погибал от теплового шока. На протяжении этого времени ученые отбирали образцы пчел, а затем делали срез их мозга, чтобы установить важные для такого поведения нейроны.
Поскольку пчелам нельзя сделать функциональную томографию, то предварительно пришлось разработать метод определения активных нейронов. Для этого они сравнивали те РНК, которые появляются в ткани мозга во время активности насекомого с теми, которые присутствуют во время покоя. Так они нашли достаточно большую РНК Acks, которая оказалась маркером активно работающих нейронов. Затем биологи применяли стандартную технику специфичного окрашивания срезов, чтобы определить только те нейроны, где присутствует Acks.
Это оказались клетки Кеньона второго типа - они же активируются у пчел при повышении температуры, и, видимо, участвуют в терморегуляции. Их активация, сопровождаемая образованием некодирующей РНК Acks помогает регулировать температуру защитного шара, заключают биологи. От точности терморегуляции зависит результат схватки, ведь температура, которую способны выдержать шершень и сами пчелы отличается всего на пару градусов.
Японские пчелы являются подвидом медоносной пчелы, появившимся в результате географической изоляции. В дальневосточном регионе пчелам пришлось столкнуться с самым крупным в мире шершнем, которого японцы из-за размера даже прозвали воробей-пчела. Европейские пчелы, которых неоднократно пробовали интродуцировать в Японию, пытаются бороться с шершнем традиционным способом - применяя жало. Но азиатские шершни настолько огромны, что жало пчелы не протыкает их покровы и большинство ульев европейского подвида оказываются разорены.