يعتمد النحل على الساعة البيولوجية لتحديد وقت وصوله إلى الزهور في الأوقات التي يكون فيها الرحيق وحبوب اللقاح في ذروتهما. يمكن للنحل أن يتعلم الوصول إلى الزهور في تسع نقاط زمنية مختلفة خلال النهار وبالتحديد في حوالي 20 دقيقة
في دراسة رائدة أجرتها مجموعة بحثية بقيادة الدكتور غي بلوخ من كلية الرياضيات والعلوم الطبيعية في الجامعة العبرية، تبين أن التركيب الجزيئي للساعة البيولوجية لنحل العسل يشبه إلى حد كبير الساعة البيولوجية للثدييات من الساعة البيولوجية للذباب.
وفي هذه الدراسة تم تحديد وتمييز الجينات المركزية للساعة البيولوجية للنحل. سيتم نشر نتائج البحث غدًا، في 26.10 أكتوبر، في المجلة العلمية المرموقة Nature (وفي 1.11 نوفمبر في مجلة Genome Research).
الساعة البيولوجية هي نظام داخلي في جسم الكائنات الحية يخلق "إيقاع الساعة البيولوجية". المصطلح مشتق من المصطلح اللاتيني circa dies، والذي يعني "حوالي يوم واحد". يبلغ طول الدورة اليومية حوالي 24 ساعة، وتكمن أهميتها الكبيرة في قدرتها على مراقبة العديد من العمليات، مثل: ساعات اليقظة والتعب، والإيقاع اليومي للنشاط والتغيرات الدورية في درجة حرارة الجسم وإفراز الهرمونات.
يعتمد النحل على الساعة البيولوجية لتحديد وقت وصوله إلى الزهور في الأوقات التي يكون فيها الرحيق وحبوب اللقاح في ذروتهما. يمكن للنحل أن يتعلم الوصول إلى الزهور في تسع نقاط زمنية مختلفة خلال النهار وبالتحديد في حوالي 20 دقيقة. تعتبر الساعة ضرورية أيضًا للملاحة الدقيقة بمساعدة الشمس، حيث تتحرك الشمس خلال النهار من الشرق إلى الغرب. يستطيع النحل، الذي يزيد طول جسمه عن سنتيمتر واحد بقليل، التنقل بمساعدة الشمس نحو تجمعات الزهور التي تبعد أكثر من عشرة كيلومترات عن الخلية.
تقع الساعة البيولوجية المركزية في الدماغ وتتكون من مجموعة من خلايا الساعة، كل منها قادرة على إنتاج إيقاع الساعة البيولوجية بشكل مستقل. يتم إنشاء إيقاع الساعة البيولوجية من خلال نشاط بروتينات الساعة التي تتراكم في الخلية وتتسبب في توقف إنتاجها؛ الوقت من بداية إنتاج بروتينات الساعة حتى تفككها وتوقف إنتاجها هو حوالي 24 ساعة. الجينات المعزولة في بحث الدكتور بلوخ وزملائه هي المسؤولة عن هذه العملية في النحل.
يعد البحث الذي أجراه الدكتور بلوخ وفريقه جزءًا من مشروع عالمي لتسلسل جينوم نحل العسل (على غرار مشروع الجينوم البشري الذي تم الانتهاء منه منذ عدة سنوات). ووفقا له، "من المثير للدهشة أنه وجد أن التركيب الجزيئي للساعة البيولوجية في النحل يشبه الساعة في الثدييات أكثر من الساعة في الذباب. هذه النتائج تغير فهم تطور الساعات البيولوجية لأنه كان من الشائع الاعتقاد بوجود نوع من الساعة المميزة للحشرات ونوع آخر من الساعة المميزة للثدييات.
ويشير الدكتور بلوخ إلى أن هذا الاكتشاف يثير العديد من التساؤلات حول تطور الساعات البيولوجية وأهمية الاختلافات في تنظيم الساعة في الكائنات الحية المختلفة. على سبيل المثال، لماذا تشبه ساعة النحلة ساعة الإنسان أكثر من ساعة الذبابة؟ هل التشابه بين النحل والثدييات له علاقة بتعقيد السلوك عند النحل؟ كيف بنيت ساعة الحشرات القديمة؟ هل كان أشبه بالنحلة أم بالذبابة؟
إن توصيف الجينات في ساعة النحلة يفتح اتجاهات بحثية جديدة تتعلق بفهم الأساس الجزيئي للسلوكيات المعقدة مثل التنقل بمساعدة الشمس، ووقت التعلم، والمرونة في إيقاع النشاط والتحكم الاجتماعي في الساعة البيولوجية. نظام. بالإضافة إلى ذلك، من المهم جدًا دراسة تطور ونشاط جينات الساعة البيولوجية، إذ أظهرت الدراسات المنشورة مؤخرًا تورطها في مجموعة متنوعة من الأمراض مثل: الأمراض العقلية، وإدمان الكحول، والسمنة، وإدمان المخدرات، والشيخوخة.
