Taniec wagowy pszczół miodnych — komunikacja o kierunku i odległości do nektaru
Taniec wagowy pszczół miodnych: jak robotnice przekazują kierunek i odległość do nektaru — mechanika tańca i rola w komunikacji odkryta przez Karla von Frisch.
Taniec pląsów jest specjalnym tańcem w kształcie „figury ósemki”, który pszczoła miodna wykonuje w swoim ulu. W ten sposób robotnica informuje pozostałe, gdzie znalazła nektar lub inne źródła pokarmu. O odkryciu tej formy komunikacji poinformował austriacki etolog Karl von Frisch, za co został w 1973 roku uhonorowany Nagrodą Nobla.
Jak taniec przekazuje kierunek i odległość?
Taniec jest formą komunikacji dla pszczół i przekazuje innym robotnicom precyzyjne informacje o kierunku i odległości do kwiatów, które zawierają nektar lub pyłek, a czasem także o źródłach wody. Kluczowy element to tzw. „waggle run” — prosty, drgający odcinek biegu w środku ósemki. Kąt tego odcinka względem pionu na pionowej plastrze odpowiada kątowi między kierunkiem do źródła pokarmu a kierunkiem Słońca na niebie. Innymi słowy: jeżeli robotnica biegnie prosto w górę (w kierunku pionu), oznacza to, że źródło leży w kierunku Słońca; jeśli kąt jest odchylony w prawo o np. 30° — to tyle samo odchylenia mają poszukać pszczoły względem pozycji Słońca.
Odległość do źródła jest kodowana przez długość i czas trwania waggle run. Im dłuższy i dłużej trwający jest ten etap tańca, tym dalej znajduje się miejsce zbioru. Ponadto liczba powtórzeń tańca i jego intensywność informują o opłacalności źródła — silniejszy, częściej powtarzany taniec zwykle oznacza bogatsze źródło.
Mechanizmy sensoryczne i korekty kompasu słonecznego
Pszczoły używają kompasu słonecznego oraz wzrokowych informacji o polaryzacji światła, by wyznaczyć kąt względem Słońca także przy zachmurzeniu. Mają wewnętrzny zegar, dzięki któremu potrafią korygować zmianę położenia Słońca w ciągu dnia — dzięki temu sygnał kierunkowy pozostaje poprawny nawet kilka godzin po powrocie robotnicy do ula. Informacje z tańca uzupełniane są przez sygnały mechaniczne: drgania ciała tancerki, dźwięki skrzydeł i wibracje przekazywane przez plaster, które obserwatorzy (inne robotnice) odbierają przez czułki i ciało.
Ważnym uzupełnieniem przekazu są zapachy: powracająca zbieraczka często niesie na sobie aromaty kwiatów i kropelki nektaru, które pomagają rekrutom odnaleźć właściwe miejsce i rozpoznać rodzaj roślin. Po dotarciu w rejonie wskazanym przez taniec pszczoły szukają źródła według zapachu — sam taniec prowadzi do miejsca, ale nie wskazuje dokładnej lokalizacji pojedynczego kwiatu.
Różne „dialekty” i odmiany tańca
Kiedyś wyróżniano dwa odrębne tańce „rekrutacyjne” — „tańce okrągłe” (dla źródeł bardzo bliskich) i „tańce machające” (waggle) dla źródeł dalszych. Obecnie wiadomo, że taniec okrągły to w istocie wariant tańca wagowego z bardzo krótkim waggle run — różnice są więc bardziej ciągłe niż binarne. Istnieją też tzw. „dialekty” tańca: sposób kodowania odległości może się nieco różnić pomiędzy populacjami pszczół z różnych regionów.
Znaczenie dla ula i badania naukowe
Taniec wagowy służy pszczołom do nakłaniania innych do pomocy w zbieraniu zasobów do ula. Dzięki tej formie komunikacji kolonia efektywnie eksploatuje obfite źródła pokarmu, co zwiększa jej szanse przetrwania. Odkrycia von Frischa i późniejsze badania (m.in. eksperymenty z punktami karmienia, obserwacje na plastrach, analizy akustyczne i wibracyjne) znacząco poszerzyły wiedzę o złożoności zachowań komunikacyjnych u owadów.
Podsumowując: taniec wagowy to złożony system przekazywania informacji o kierunku i odległości do zasobów, oparty na kombinacji ruchu (kątów i czasu), sygnałów mechanicznych i chemicznych. Dzięki niemu pszczoły potrafią współpracować jako dobrze zorganizowana społeczność, szybko i precyzyjnie reagując na zmiany w otoczeniu.
Taniec pląsów - kąt w stosunku do słońca pokazuje kierunek; czas trwania części pląsów pokazuje odległość.
Opis
Taniec pląsów składa się z jednego do 100 lub więcej obwodów. Każdy obwód ma dwie fazy. Fazy te to faza machania i faza powrotu. Kiedy pszczoła wraca do ula po znalezieniu dobrego źródła pożywienia, wykonuje taniec. Pszczoła wykonuje niewielki falisty ruch (faza waggla lub waggla). Następnie obraca się w prawo i wraca do punktu wyjścia (faza powrotu). Następnie wykonuje kolejny bieg waggle, po czym obraca się w lewo i wraca do punktu wyjścia. Faza waggle jest najbardziej znaczącą i pouczającą częścią tańca.
Kierunek i czas trwania ruchów wahadłowych wskazuje kierunek i odległość do kwiatów. Kwiaty, które znajdują się bezpośrednio w jednej linii ze słońcem, są pokazywane przez ruchy wahadłowe w kierunku do góry na pionowych grzebieniach. Jeśli kwiaty znajdują się pod kątem na prawo lub na lewo od słońca, to ruch wahadłowy odbywa się pod tym samym kątem do góry. Odległość między ulem a kwiatami jest widoczna w czasie trwania lotów. Im dalej kwiaty znajdują się od ula, tym dłuższa jest faza wędrówki. Na każde 100 metrów oddalenia kwiatów od ula faza machania trwa około 75 milisekund.
Zastosowania w badaniach operacyjnych
Ludzie badają inteligencję roju owadów społecznych i zwierząt takich jak ryby, ptaki i mrówki. Ostatnio prowadzone są badania nad wykorzystaniem zachowania pszczół w tańcu waggle do routingu odpornego na błędy. Z abstraktu książki Wedde, Farooq, and Zhang (2004)
Inną techniką opartą na pszczołach jest optymalizacja kolonii pszczół (bee colony optimization). Jest ona wykorzystywana do usprawnienia komunikacji między serwerami internetowymi.
Inne lektury
- Gould JL 1975. Rekrutacja pszczół miodnych: kontrowersje wokół tańca i języka. Science 189:685-693.
- Riley JR, Greggers U, Smith AD, Reynolds DR, Menzel R 2005. Tory lotu pszczół miodnych zwerbowanych przez taniec waggle". Nature 435:205-207.
- Seeley TD 1995. Mądrość ula. Cambridge, MA: Harvard University Press.
- von Frisch K 1967. Język tańca i orientacja pszczół. Cambridge, MA: Harvard University Press.
Pytania i odpowiedzi
P: Czym jest taniec waggle?
O: Taniec waggle to specjalny taniec w kształcie ósemki wykonywany przez pszczołę miodną w ulu w celu przekazania innym pszczołom informacji o kierunku i odległości do kwiatów zawierających nektar, pyłek lub wodę.
P: Kto odkrył taniec waggle u pszczół?
O: Taniec waggle został odkryty przez austriackiego etologa Karla von Frischa.
P: Dlaczego pszczoły miodne wykonują ten taniec?
O: Pszczoły miodne wykonują chwiejny taniec, aby przekazać innym pszczołom informacje o kierunku i odległości do kwiatów, które zawierają nektar lub pyłek, lub jedno i drugie. Jest on również wykorzystywany do informowania pszczół, gdzie można znaleźć wodę.
P: W jaki sposób taniec waggle jest pomocny dla pszczół?
O: Taniec waggle jest pomocny dla pszczół, ponieważ pomaga im zbierać zasoby dla ula. Taniec jest używany przez pszczoły, aby zachęcić innych do pomocy w zbieraniu zasobów.
P: Jaka jest różnica między tańcem okrągłym a tańcem waggle?
O: Taniec okrągły to tylko taniec z bardzo krótkim "biegiem". Tańce okrągłe są używane do komunikowania rzeczy, które są blisko, a tańce waggle są używane do rzeczy bardziej oddalonych.
P: W jaki sposób taniec waggle pomaga pszczołom znaleźć zasoby?
O: Taniec waggle pomaga pszczołom znaleźć zasoby, dostarczając informacji o kierunku i odległości do kwiatów, które mają nektar lub pyłek, lub jedno i drugie. Pomaga również pszczołom zlokalizować źródła wody.
P: Czy taniec waggle jest używany do komunikacji między wszystkimi pszczołami w ulu?
O: Tak, taniec waggle jest rodzajem komunikacji dla pszczół i jest używany do komunikacji między wszystkimi pszczołami w ulu.
Przeszukaj encyklopedię