Limbajul dansului - biologie

Cât de fierbinte este prea fierbinte pentru viața adâncă sub fundul oceanului?

Antibiotice din bacterii

Migrația celulară: funcția nou descoperită a unei proteine cunoscute

Busolă moleculară pentru alinierea celulelor

Ceea ce face ca frunzele să îmbătrânească toamna

Democrația bibilicilor vultur

Mediul lui Ekembo: Oamenii au trăit și în peisaje deschise

| Genetica | Agricultură, silvicultură și creșterea animalelor

Soiul de grâu a fost creat prin traversarea ierburilor sălbatice

Cât de fierbinte este prea fierbinte pentru viața adâncă sub fundul oceanului?

Limbajul dansului

Limbajul dansului este una dintre principalele forme de comunicare pentru albinele. Dansul oferă mai multe tipuri de informații despre sursele de hrană (surse de costum).

Poziția de plecare

Aproximativ 5% din albinele zburătoare sunt așa-numite Cercetași. Acestea au sarcina de a căuta noi surse de hrană în zone necunoscute. Această parte, care este asociată cu numeroase pericole, este preluată doar de acele albine care sunt deja la sfârșitul speranței de viață și a căror pierdere nu mai reprezintă un risc mare pentru stup. Majoritatea furajerilor rămân în așteptare în stup în cazul în care a fost găsită o nouă sursă de hrană care trebuie procesată rapid.

Dacă un astfel de cercetaș a avut succes în căutarea ei, ea predă ceea ce a recoltat, de exemplu nectarul pe care l-a adunat, colegilor la întoarcere. Dacă acest lucru este de o calitate suficientă și există o nevoie în stup, colectorul acestora Albinele de pre-Paște încurajate de contactele cu antene energetice pentru a informa căutătorii care așteaptă locul unde se află prada lor, ceea ce este cazul cu aproximativ 10% din căutătorii care se întorc.

Acest lucru se face prin așa-numitele dansuri, în care albinele execută modele de mișcare izbitoare și caracteristice în stup, care dau numele dansurilor.

Chiar și atunci când roiește, audiția pentru a găsi și selecta un nou loc adecvat de cuibărit joacă un rol decisiv. Când o colonie de albine vrea să se înmulțească, se creează un roi de albine.

Conținutul informațional

Cu aceste dansuri, căutătorilor care așteaptă li se oferă în esență patru informații diferite despre sursa materiei prime:

fapt de bază că resursele au fost găsite în cantități suficiente, precum și cererea de colectare și acolo
Tipul materiei prime găsite (după miros și gust)
Productivitatea și calitatea sursei (pe intensitatea dansului)
Locația site-ului așa cum se vede din stup (folosind informații despre distanță și direcție, numai pentru Dans de vânătoare)

Dansurile sunt aceleași pentru toate materiile prime colectate de albinele zburătoare, cu excepția diferențelor minime, dar cel mai adesea o astfel de succesiune de mișcări indică o sursă de hrană (de exemplu, nectar, polen, miere sau apă).

Forme de dans

În funcție de distanța surselor de hrană sau materii prime, o descoperire este indicată de diferite dansuri. Pentru sursele din imediata apropiere a bastonului (până la aproximativ 100 m) Dans rotund Aplicarea, albinele folosesc pentru toate sursele mai îndepărtate Dans de vânătoare. Dansurile dau întotdeauna doar o zonă țintă (dar foarte precisă), în care albinele se orientează în principal pe mirosuri imediat ce au ajuns la ea.

Dans rotund

Dans rotund reprezintă forma mai simplă și probabil mai veche din punct de vedere istoric, dar și forma mai imprecisă a celor două tipuri principale de dans.

În dansul rotund, albina se plimba într-un cerc mic (raza de aproximativ 1-2 cm) timp de până la 3 minute și își schimbă direcția de rotație după aproximativ o rotație completă. Astfel, ea atrage atenția altor colecționari (în mare parte 2 până la 3 persoane) care rămân acum cu antenele lor cât mai aproape de abdomenul dansatorului și îi urmăresc mișcările rapide. Datorită contactului strâns al palpatorului, forajerii care urmăresc percep mirosul plantei vizitate. Ocazional, dansatorul sufocă picături suplimentare de nectar, pe care dansatorii de noapte le ling și astfel experimentează gustul.

După sfârșitul dansului, dansatorii de noapte merg în mod intenționat în căutarea hranei, orientându-se în principal pe baza mirosului comunicat lor.

Înainte ca cercetașul să înceapă să caute din nou o nouă locație, ea își repetă dansul în alte două până la trei locuri de pe podea, unde informațiile sunt transmise și animalelor care așteaptă. Dacă se întorc la sursă după zbor, trec pe locație în același mod ca și descoperitorul original, până când locația de alimentare este exploatată complet sau nu mai este nevoie.

Dans de vânătoare

Dacă sursele de hrană sau de resurse sunt mai departe de stup, tipul de transmitere a informațiilor se schimbă la întoarcerea albinelor.

Pentru a se asigura că o locație poate fi găsită cât mai rapid și eficient posibil în zona de captare a clădirii, care poate măsura până la câțiva kilometri, locația sa spațială trebuie specificată mult mai precis decât doar distanța sa dură. Acest lucru se face prin așa-numitul Dans de vânătoare.

Apariția

Cercetarea albinelor presupune acum că dansul waggle nu a fost inițial folosit în primul rând pentru a căuta hrană, așa cum este astăzi, ci inițial pentru roi (reproducerea unei colonii). Sursele de hrană au fost date probabil exclusiv prin dansul rotund. Când se roiește, posibilele noi locuri de cuibărire pe așa-numitul grup de albine sunt indicate printr-un dans care, totuși, spre deosebire de căutarea hranei, are loc pe orizontală. Întrucât nu este doar viața unui animal, ci și a întregului popor, și întrucât un loc de cuibărit nu are miros sau alte caracteristici ușor de perceput, este logic doar ca locația să fie foarte precisă. Probabil, datorită avantajelor acestui sistem informațional precis, acest dans s-a stabilit și în căutarea hranei, dar fără a deplasa complet dansul rotund.

procedură

La fel ca în dansul rotund, degustătorul de alimente decide mai întâi dacă albina care s-a întors acasă ar trebui să îi informeze pe ceilalți despre ceea ce a găsit. Dacă acesta este cazul, acesta din urmă începe - mai ales în jurul mijlocului bățului - cu mișcările sale caracteristice de diseminare a informațiilor. Următorul dans constă din Concentricitate la fel de bine ca Coada alergând. În timpul alergării cozii, albina aleargă inițial drept câțiva centimetri, cu vibrații laterale violente ale abdomenului (mișcare). Apoi se întoarce într-un arc la punctul de plecare al cursei. De acolo începe din nou cursa de coadă, care este urmată de cursa circulară, dar acum în direcția opusă. La fel ca în dansul rotund, dansatorul este urmat de trei până la patru furajeri, care se aranjează astfel încât să poată înregistra mișcările de dans ale dansatorului cu antenele lor.

Decisive sunt sunetele emise de dansatoare în impulsuri, fără de care ceilalți colecționari nu ar urma. Aceste semnale au o frecvență de 240-260 Hz și sunt emise la un volum enorm de aproximativ 110 dB în timpul cursei. Cu toate acestea, acest zgomot poate fi auzit doar la câțiva centimetri distanță pentru albinele de pe același fagure, deoarece cea mai mare parte a sunetului este emis vertical în loc de orizontale din aripi, creând un clopot în care volumul scade lateral cu a treia putere. Acest sunet este produs de albină cu mușchii săi de zbor, care se află într-un fel de stare inactivă. Prin urmare, frecvența sunetului corespunde frecvenței medii a bătăii aripii. Albinele occidentale reacționează cu auzul la așa-numita viteză a sunetului (viteza de oscilație a moleculelor de aer) în timp ce alte animale sau z. B. Oamenii răspund la presiunea sonoră (fluctuații de presiune în mediul sonor). Acesta este motivul pentru care numărul și secvența impulsurilor sonore sunt mai importante decât lungimea sau frecvența lor. Secvența impulsurilor sonore nu depinde de frecvența mișcării.

În plus față de impulsurile sonore din aer, vibrațiile cu aceeași frecvență sunt transmise prin ceara fagurelui în timpul cursei de coadă. Uneori oamenii vorbesc despre poziția de mișcare în loc să meargă, deoarece insecta are contact foarte stabil cu fagurul de cele mai multe ori.

Locație

Localizarea este indicată de două atribute care pot fi măsurate de albine fără eforturi mari. Pe de o parte, distanța până la stick și, pe de altă parte, direcția spre sursă, așa cum se vede de la stick (coordonatele polare).

Distanța se bazează pe energia necesară pentru zbor, precum și pe cea experimentată în timpul zborului flux optic cu siguranță. Fluxul optic descrie frecvența schimbărilor bruște în aspectul mediului (de exemplu, tranziția între pășune și pădure). Cheltuielile de energie sunt absorbite de animale prin (consumat) Alimente măsurate folosind receptori din vezica de miere. Albina determină distanța față de aceste valori și o transformă într-un ritm specific de dans când se întoarce.

Cu cât animalul face mai multe revoluții pe unitate de timp, cu atât mai aproape de sursa de hrană. Pe măsură ce distanța crește, viteza dansului scade.

Direcția către locul de alimentare este întotdeauna dată în raport cu poziția soarelui. Acest lucru funcționează și pe vreme înnorată, poziția soarelui este percepută de animale pe baza direcției de polarizare a luminii pe cer, chiar și prin nori. În cazul rar, dar mai simplu, în care albinele dansează pe o suprafață orizontală, coada cursei dansului indică direct în direcția sursei de hrană. Albinele zburătoare care așteaptă acolo pot prelua imediat unghiul față de soare.

Cu toate acestea, atunci când căutați materii prime, dansurile pe o suprafață orizontală sunt o raritate. Transferul de informații are loc în mod normal pe verticală în întunericul clădirii. Aici reprezintă una dreaptă în sus Coada alergând o sursă în direcția soarelui, o rotație a butoiului cu un unghi α reprezintă o direcție de zbor cu α față de poziția soarelui. Animalele recunosc exact unde este în stup prin intermediul gravitației și al câmpului magnetic al pământului. Chiar dacă bățul este înclinat artificial până la aproximativ 15 ° spre orizontală, animalele pot furniza informații precise.

Direcțiile dansurilor se referă întotdeauna la orizontală. Informațiile despre altitudinea unei surse nu sunt transmise de animale, ca principalii furnizori de alimente, cum ar fi B. Florile apar întotdeauna lângă pământ. Blochează un obstacol precum Dacă, de exemplu, o creastă montană este calea directă către o sursă de hrană, insectele nu indică calea pe care au zburat, ci transmit mai degrabă direcția directă către acest loc, care este o realizare cognitivă enormă. Următoarele albine zboară mai întâi peste obstacol în linie dreaptă. De îndată ce cunoașteți zona, veți găsi singur o cale mai bună sau mai ușoară.

precizie

În testele de nivel și de ventilator, s-a arătat că majoritatea colecționarilor se uită și la locația specificată. Abaterile existente rezultă, pe de o parte, de la faptul că fiecare albină interpretează informațiile care i-au fost date în mod individual și, pe de altă parte, de la factori externi. La fel poate z. B. găsiți o altă sursă de hrană mai plină de satisfacții în fața locului specificat.

Cercetări recente arată că precizia transmiterii semnalului în timpul dansului de vânătoare poate fi afectată de lipsa de somn și, prin urmare, de oboseala albinelor. [1]

explorare

Dansul albinelor a fost deja descris de Aristotel. Primele investigații ulterioare au fost efectuate mult mai târziu de către cercetătorul în comportament Karl von Frisch în jurul anului 1920. La acea vreme, von Frisch nu era încă conștient de faptul că dansul waggle conținea informații despre direcția și distanța unei surse de hrană. El a fost de părere că dansul waggle poate fi realizat doar de colectorii de polen și dansul rotund doar de colectorii de nectar. Potrivit lui von Frisch, sarcina principală a dansului a fost aceea de a transmite mirosul mâncării și de a anunța o sursă abundentă de alimente.

Doar o schimbare a structurii experimentale a experimentelor sale de hrănire, 20 de ani mai târziu, i-a permis să descifreze dansul de vânătoare. În 1944 și 1945, von Frisch a început să ofere mâncare la o distanță de peste 100 m, ceea ce a făcut ca toți furajerii, fie că sunt colectoare de nectar sau de polen, să se agite. În 1973 a primit Premiul Nobel pentru descifrarea dansului. Între timp, a fost posibil, de asemenea, să imite dansul albinelor cu un robot și astfel să-i trimiți pe albine într-o anumită direcție.

Cercetări mai recente au reușit să identifice substanțele individuale din grupul alcanilor (tricosan și pentacosan) și alchenelor (tricosen și pentacosen) ca semiochimice (substanțe mesagere) utilizând cromatografia gazoasă cu cuplare de spectrometrie de masă [2] .

Se credea anterior că un muncitor care trebuia să meargă pe o distanță lungă ar fi mai epuizat la sosire decât o albină care a găsit mâncare în apropiere, motiv pentru care dansul este interpretat mai puțin intens.

Conform studiilor prof. Tautz (Universitatea din Würzburg), aceste informații au devenit de atunci învechite. Albinele înregistrează apoi modelele de mișcare ale imaginilor care trec prin zbor. Zborul pe rute monotone (câmpuri) este interpretat ca fiind mai scurt decât zborul de ex. B. între copaci densi.

Multe specii de insecte sunt capabile să se orienteze după poziția soarelui și să mențină o anumită direcție deplasându-se într-un anumit unghi față de soare. La gândacii de la sol s-a dovedit că se orientează spre verticală în absența luminii. Pentru a face acest lucru, au fost așezați pe o suprafață orizontală înclinabilă. Dacă mergeau într-o anumită direcție, lumina era oprită și în același timp baza era înclinată vertical. Gândacii și-au schimbat direcția și au continuat să alerge în același unghi față de verticala pe care o ținuseră anterior la sursa de lumină.

Abilitatea de a forma o legătură între soare și unghiul față de verticală pare să fie mai răspândită printre ei. Pentru a investiga dacă această legătură există și la albine, în stupul normal întunecat a fost instalată o sursă de lumină. Apoi, direcția dansului waggle a fost indicată în raport cu sursa de lumină. Dacă ochii unei albine lucrătoare care se întorceau ar fi lipite cu șelac, astfel încât să nu poată vedea lampa, s-ar orienta pe verticală. Toate celelalte albine au interpretat dansul în raport cu sursa de lumină - și au zburat în direcția greșită.

Probabil că dansul a fost efectuat inițial în fața bastonului și a fost dată direcția efectivă către soare. Mai târziu a fost mutat în interiorul bățului, folosind capacitatea existentă de reorientare.

Întrebarea privind unicitatea și semnificația dansului de vânătoare face obiectul cercetărilor în curs. [3]

Inexactitatea dansurilor este, de asemenea, documentată într-o nouă lucrare a lui Tanner și Visscher. [4]

Datorită polarizării luminii, care poate fi percepută și de ochiul uman (smocuri Haidinger), albina este capabilă să distingă unghiul și să danseze înainte. Celulele senzoriale necesare pentru acest lucru sunt situate în ochiul albinei. Dacă este aliniată la polarizarea maximă, această celulă este, de asemenea, excitată maxim. Deci albina poate memora coordonatele. Schimbarea timpului, care provoacă și o schimbare a polarizării, compensează albina cu memoria sa bună. Pentru această realizare, Premiul Nobel a fost acordat lui Karl von Frisch în 1973.