PDF, régulateur de l'horloge biologique des abeilles
Les abeilles ne ferment pas l'œil pendant toute leur vie. Leurs activités sont néanmoins sous l'influence d'une protéine intracérébrale (pigment-dispersing factor ou PDF) qui leur permet, entre autres, de s'orienter par rapport à la position du soleil.
Régulation circadienne dans le cerveau de l’abeille – une horloge au service du comportement
Les abeilles mellifères possèdent une horloge interne très précise qui régule leurs activités quotidiennes. Cette horloge circadienne leur permet de visiter les fleurs au bon moment, de s’orienter grâce au soleil malgré son déplacement et de transmettre des informations temporelles aux autres abeilles. L’article présente de nouvelles données sur les bases neurobiologiques de cette régulation.
L’étude se concentre sur des neurones spécifiques du cerveau de l’abeille appelés neurones de l’horloge. Ceux-ci produisent un peptide clé, le Pigment-Dispersing Factor (PDF), déjà connu pour son rôle central dans les rythmes circadiens chez les insectes. À l’aide d’images à haute résolution, les chercheurs ont analysé l’anatomie de ces neurones et mesuré les variations de la concentration de PDF au cours de la journée.
Les résultats montrent que les neurones exprimant le PDF projettent vers plusieurs régions du cerveau impliquées dans l’apprentissage, la mémoire, la perception du temps et l’orientation solaire. Ces neurones constituent ainsi un lien anatomique entre l’horloge interne et les centres cérébraux contrôlant les comportements complexes.
La concentration de PDF varie fortement selon le moment de la journée, avec un minimum marqué tôt le matin. Lorsque du PDF artificiel est administré aux abeilles, leur rythme comportemental quotidien est retardé. Cela démontre que le PDF agit directement sur le contrôle temporel du comportement.
Les auteurs concluent que les neurones à PDF jouent un rôle de relais au sein du réseau circadien. Ils coordonnent différents oscillateurs internes et transmettent l’information jour-nuit vers les structures cérébrales responsables de l’orientation, de la mémoire temporelle et de l’organisation du travail dans la colonie.
Conclusion : cette étude met en évidence le lien étroit entre horloge biologique, architecture cérébrale et comportement chez l’abeille. Les mécanismes circadiens permettent une adaptation fine des activités de la colonie au cycle jour-nuit.
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- La danse des abeilles
- Biologie de l’abeille et organisation de la colonie