Złożone struktury kolonii wysoce społecznych zwierząt są utrzymywane dzięki interakcji kasty reprodukcyjnej i kasty pomocników składającej się z zazwyczaj nierozmnażających się pracowników o różnych zachowaniach związanych z zadaniami społecznymi. U różnych pracowników określone adaptacje fizjologiczne umożliwiają różne zachowania związane z opieką nad rodzeństwem, a także są związane z ekstremalnymi różnicami w długości życia. Pszczoły miodne i kretoszczury reprezentują najlepiej rozwinięte modele zwierzęce do badania, w jaki sposób uspołecznienie jest powiązane z wzorcami przyspieszonego, nieistotnego lub odwróconego starzeniasię 1-3.
W koloniach pszczół miodnych pojedyncza królowa składająca jaja jest wspomagana przez tysiące robotnic, które opiekują się czerwiem, poszukują pożywienia i angażują się w ochronę, termoregulację lub zachowania higieniczne4. Wśród tych robotnic są niezwykle krótkowieczne zbieraczki, pszczoły karmiące z pszczołami pośrednimi i pszczoły zimowe (diutinus) o najdłuższej żywotności. Jednostki nie są jednak na stałe związane z określonym typem pracownika, ale wykazują elastyczną ontogenezę behawioralną: zmieniają się z jednego zachowania związanego z zadaniem społecznym na inne ("kasty czasowe"). Pszczoły Callow mogą przestawić się na pszczoły pielęgniarki opiekujące się czerwiem, które ostatecznie mogą przejść na żerowanie na zewnątrz. Jednak pszczoły gniazdujące w łojach mogą również przekształcić się w najdłużej żyjące pszczoły zimowe, a krótkotrwałe zbieraczki mogą nawet powrócić do zazwyczaj dłużej żyjących pielęgniarek. Robotnice o ekstremalnej (pszczoły zimowe) i średniej (pszczoły pielęgniarki) długości życia mają dobrze rozwinięte narządy do produkcji i przechowywania pokarmu z obfitymi zasobami - w przeciwieństwie do krótkowiecznych zbieraczek (przegląd w1,5). Jednak to, że regulacja długości życia jednostki wykracza poza proste zmiany w bilansie zasobów jednostki, sugerują badania nad białkiem żółtka, które ma różnorodne, przystosowane funkcje w kaście pracowników nierozmnażających się, takie jak produkcja galaretki6, kontrola hormonalna, odporność8 i obrona przed przeciwutleniaczami9.
Wzorce pogorszenia funkcjonalności (starzenia) odzwierciedlają różnice w długości życia między pracownikami, jak ustalono dla węchu, a także dla innych funkcji mózgu lub motorycznych10-13. W szczególności znaczny spadek funkcji uczenia się już po dwóch tygodniach żerowania odpowiada podobnemu postępowi śmiertelności u zbieraczek14, w przeciwieństwie do braku wykrywalnego spadku (znikome starzenie się) u długowiecznych pszczół zimowych15.
Aby zidentyfikować molekularne odciski palców elastycznego starzenia się, dostosowaliśmy ustalone paradygmaty eksperymentalne, które pozwalają monitorować i manipulować przejściami typu starzeniasię 8,16,17. Eksperyment 1 szczegółowo opisuje, w jaki sposób uzyskać próbki, w których można oddzielić wpływ wieku chronologicznego i specyficznych dla typu pracownika zachowań społecznych na starzenie się. Eksperyment 2 opisuje odwrócenie się zbieraczek z przyspieszonymi pszczołami pielęgniarkami ze spowolnioną dynamiką starzenia. Eksperyment 3 przedstawia podejście do badania skutków starzenia się komórek poprzez anatomiczną kwantyfikację ustalonego biomarkera starzenia się komórek (lipofuscyny)18.