Порхай як метелик, винюхуй рак як бджола: у комах знайдено суперздатність

Натхненні вишуканими нюховими здібностями комах, вчені приєднали мозок живих бджіл до електродів, пропускаючи різні запахи під вусики комах, а потім записали сигнали їхнього мозку. Вчені виявили, що медоносні бджоли, схоже, володіють суперздібностями — вони здатні відчувати ледь помітні запахи раку легенів у лабораторії, пише Science News.

За словами співавтора дослідження, нейроінженера з Університету штату Мічиган в Іст-Лансінзі Дебаджіт Саха, вони з колегами виявили, що медоносні бджоли абсолютно точно реагують на різні хімічні речовини. Результати експериментів показують, що різні запахи викликають впізнавані моделі активності мозку, які є свого роду "нейронними відбитками пальців". Автори дослідження також вважають, що в майбутньому медики, ймовірно, зможуть використовувати медоносних бджіл в онкологічних клініках як живих сенсорів для раннього виявлення раку легенів.

У Фокус. Технології з'явився свій Telegram-канал. Підписуйтесь, щоб не пропускати найсвіжіші та найзахопливіші новини зі світу науки!

Зазначимо, що сьогодні існують електронні носи та інше механічне обладнання для визначення запахів, однак вони не порівнянні з бджолами. Річ у тім, що у випадку із запахами, біологія має здатність розрізняти надзвичайно подібні суміші, тоді як будь-яке обладнання, створене людьми, все ще не здатне на це.

За словами еколога-хіміка Флори Гузер із Французького національного дослідницького інституту сталого розвитку в Монпельє, запах — надзвичайно важлива частина спілкування для більшості видів комах — по суті, він є їхньою своєрідною "мовою".

Не нова й ідея про те, що комахи можуть відчувати запахи хвороб. Ще 1989 року лікарі повідомляли про випадок, коли бордер-келлі та доберман винюхали меланому у свого власника, а під час пандемії коронавірусу, вчені виявили, що собаки насправді можуть відчути хворобу.

За словами Гузер, немає нічого дивного в тому, що комахи також можуть розпізнавати різні хвороби. Наприклад, раніше вчені виявили, що мурах, наприклад, можна навчити вловлювати запахи ракових клітин, вирощених у лабораторії. Однак здібності бджіл раніше не були добре вивчені.

Під час експерименту вчені безпосередньо під'єдналися до нейронів комах і змогли обійти поведінкове тренування. Простими словами, їм не довелося витрачати тижні на те, щоб навчити бджіл робити будь-що, щоб зрозуміти, чи можуть вони відчути хворіти — вчені просто підгледіли відповідь у мозку комахи.

Команда утримувала медоносних бджіл на місці за допомогою надрукованих на 3D-принтері пластикових ременів і невеликої кількості воску під час того, як учені проводили операцію на мозку бджоли, прикріплюючи дроти до ділянки, що обробляє запахи. Пристрій подавав потоки повітря до вусиків комах.

Загалом використовували дві суміші:

• перша — подібна до тих, які видихає здорова людина;
• друга — імітувала міазми дихання хворих на рак.

Далі вчені використовували сигнали, що зчитуються з мозку бджіл, результати показують, що щонайменше в 93% випадків комахи могли розрізнити їх.

В окремому експерименті команда Саха зібрала повітря, що затримується над клітинами легенів, вирощеними в лабораторії. Бджоли змогли успішно відрізнити зразки повітря, взяті біля здорових клітин, і зразки, зібрані біля клітин двох типів раку: дрібноклітинного раку легенів і не дрібноклітинного раку легенів.

Раніше Фокус писав про те, що медоносні бджоли роками страждали в штучних вуликах через людей.