שעון הדבורה

מתוך תכנית 141 - זמן:

הרשו לי להוסיף לכם פריט טריוויה מדהים. האם ידעתם, שלדבורים יש שעון ביולוגי יומי קבוע, שמשתנה לחלוטין לפי סוג התפקיד שהן ממלאות בכוורת? והאם ידעתם שהשעון הביולוגי של הדבורים הבוגרות, אוספות הצוף, דומה מאוד לשעון שלנו? סווטה נטקוביץ' ואיתי קשת מדווחים על המחקר המעניין הזה מאוניברסיטת בן-גוריון.

המודל המרכזי של השעון הביולוגי פועל בשלושה חלקים

1) הקוצב- מערכת מולקולרית של גנים של השעון הביולוגי המקודדים במוח

2) Input pathway – השפעה של הסביבה החיצונית

3) Output pathway - השפעה של של השעון הביולוגי על תיפקוד אורגניזם- השינויים בשינה, עירנות וכו'

מערכת השעון הביולוגי ומערכת השינה קשורות זה בזה וקיימות אצל רוב בעלי החיים, החרקים והצמחים. המקצב הקבוע של השעון הביולוגי אצל האדם, חרק או צמח קרוב ל - 24 שעות. השעון מפעיל מערכות של ערנות, שינה, משפיע על הרגישות לתרופות וטמפרטורת הגוף.

המקצב הקבוע של כ- 24 שעות ממשיך להתקיים אצל בן אדם או דבורה גם אם נשים אותם בסביבה בלתי משתנה (עם תאורה וטמפרטורה קבוע). במחקר מנסים להבין דרכי ההשפעה על השעון הביולוגי אצל דבורים.

במהלך האבולוציה מערכת השעון הביולוגי נותרה מאוד דומה אצל החרקים והיונקים. חלק מהגנים של השעון אצל דבורה יותר דומים לגנים של בן אדם מאשר לגנים של דורזופילה. להבדיל מחיות מעבדה אחרות שהתנהגותם משתנה בתנאי המעבדה, את הדבורים ניתן לחקור בתוך המערכת האקולוגית הטבעית שלהן (הכוורות), מה שתורם לאמינות המחקר.

כאשר נולד התינוק אין לו שעון ביולוגי, הוא מתעורר ואוכל כל כמה שעות ובמהלך החודש הראשון בחיי התינוק המנגנון של השעון נכנס לפעולה. כך גם אצל דבורים שיוצאות מהגולם.

חלוקת התפקידים של הדבורים בלהקה מתבצעת בשני שלבים.

1) דבורים שנמצאות בתוך הכוורת ולא יוצאות החוצה ומטפלות בזחלים nurses- המטפלות

2) דבורים שיוצאות מהכוורת, שמגיעות לפרחים ומלקטות צוף foragers, המלקטות. זה דורש יכולת ניווט ולמידה מפותחת. כי צריך ללמוד איך לאסוף את הצוף.

כאשר דבורי דבש צעירות הן עובדות בתוך הכוורת ואחר כך יוצאות והופכות למלקטות.

ההתנהגות והמנגנון של השעון הביולוגי של המלקטות והמטפלות שונים. למטפלות אין מקצב ביולוגי, הן עובדות גם ביום וגם בלילה. להבדיל מהמלקטות שישנות בלילה ועובדות ביום.

יש לדבורים מדדים פיזיולוגיים של שינה, למשל שינויים בסף התגובה או בפעילות העצבית שלהם. קיימת מעבדת השינה של דבורים.

לקחו דברים מבוגרות שרגילות לישון בלילה, ועל ידי שינוי של הסביבה החברתית יצרו שינוי בהתנהגות השעון הביולוגי.

יצרו בתוך הכוורת מחסור בדבורות המטפלות, ובשל כך חלק מהמלקטות נאלצו לחזור לכוורת ולתפקד כמטפלות. התרחשה רוורסיה בשלב ההתפתחותי שלהם. ברגע היצירה של הרוורסיה הדבורה איבדה את השעון הביולוגי והפסיקה לישון.

תוצאות המחקר מצביעות שניתן להשפיע על גמישות של מערכת השעון הביולוגי.

החוקרים מנסים להבין איך עובדת הגמישות. מנסים להבין עקרונות ביולוגיה.

בגלל שהגנים שמורים יש פוטנציאל מסוים שזה יהיה רלוונטי לבני אדם ואולם ייתכן ולא. כרגע מתעסקים בהבנה של הבסיס הביולוגי אצל דבורים.

משבטים גנים של השעון הביולוגי.

מסמנים דבורה בצבע, שמים אותה עם דבורים אחרות. בעזרת שורה של מערכות ווידאו בודקים איזה שינויים חברתיים משפיעים על המקצב.