Tí, ktorí vyrastú chladní, zostávajú hlúpi
Včelári sa už celé generácie snažia šikovným chovom vytlačiť z ich včiel zvláštny výstrelok. Zvieratá svoj úľ efektívne nevyužívajú. Znova a znova nechávajú plásty prázdne a nepoužívajú ich na výchovu potomstva ani na uskladnenie medu. Prečo sa zvieratá správajú tak nehospodárne? V posledných dvoch rokoch našli vedci z Würzburgu kúsok po kúsku odpoveď pomocou počítačových skenerov a termálnych kamier: „Diery“ v budove podporujú inteligenciu zberačov lietajúcich nektárov.
Bola to dlhá cesta: v ľudovom jazyku sú včely stelesnením tvrdej práce a usilovnosti. Ale medzi biológmi prof. Martin Lindauer z univerzity vo Würzburgu zničil tento obraz pred viac ako 30 rokmi. Starý majster včelárskeho výskumu označil pracovníčky farebnými bodkami a spočítal, ako často vyleteli. Jeho nástupcovia na univerzite vo Würzburgu nedávno zopakovali svoje experimenty s využitím moderných technológií. Biológovia pripevnili na zvieratá počítačom čitateľné značky a umiestnili skenery do úľa a k východom, ako napríklad v pokladniciach supermarketov, aby zaznamenali všetky kroky zvierat.
Nové experimenty potvrdili staré zistenia: žacie stroje trávia iba asi 30 percent svojho pracovného dňa hľadaním nektáru. Zvyšok času sú v úli - kde sa zdá, že niektorí nemajú čo robiť. Zvieratá sa plazia do prázdnych plástov, ktoré otravujú včelárov, a ležia okolo. Odpočívajte alebo dokonca spite?
Na otázku nebolo možné dlho odpovedať - až kým pracovná skupina profesora Jürgena Tautza z univerzity vo Würzburgu konečne nenašla to, čo hľadala. Tautz a jeho tím uskutočňujú výskum správania so slabosťou pre moderné vybavenie. Marco Kleinhenz a Brigitte Bujok sledovali dianie v úli pomocou termálnych kamier. To sa môže použiť na zaznamenanie rozdielov v telesnej teplote jednotlivých zvierat. Už desaťročia je známe, že včely sú majstrami v klimatizácii a svoje domy vykurujú v priemere na 35 stupňov Celzia. Čo však ľudia vo Würzburgu objavili, odborníkov prekvapilo: Na podlahe bola spleť rôznych teplôt. Najhorúcejšie bolo voštinách, v ktorých sedeli zjavne spiace včely. Zvieratá mali v priemere 41 stupňov. Jednotliví pracovníci dokonca dosiahli 43 stupňov - pre človeka smrteľnú telesnú teplotu.
Obyvatelia Würzburgu analyzovali rozloženie týchto „horúcich včiel“ v budove a zistili, že náhodou niekde nesedia. „Ich úlohou je ohriať larvy a kukly,“ hovorí Tautz, „a na tento účel sú vykurovacie články v úli tak presne rozložené, že dokážu rovnomerne zahriať plodové bunky.“ Pracovníci používajú ich ako zdroj energie Letové svaly. Oddelia krídla od svalov a potom začnú na mieste „lietať“. Toto je ťažká práca. Musia prestať najneskôr po 15 až 20 minútach a ich funkcie sa ujme ďalšia včela.
Brigitte Bujok poznamenala, že niektorí prikladači tiež stlačili hrudník na voskové viečko larválneho plástu a zhora zohrievali plod. "Pracovníci majú snímače teploty, ktoré im ukazujú, kde majú vykurovať." Máme podozrenie, že larvy vysielajú aj chemické signály, keď sú príliš studené, “hovorí Tautz.
Úsilie včiel zmiatlo biológa. Už dlho je známe, že teplota úľov je dôležitá pre červy a kukly, pretože sa pri nízkych teplotách vyvíjajú pomalšie. Ale inak sa nezdalo, že by teplo malo veľký vplyv na rastúce včely.
Samica včely spravidla žije asi štyri až šesť týždňov po vyliahnutí v lete a počas tejto doby prechádza všetkými fázami práce včiel:
• Začína sa to v upratovacej čate. Mladá včela čistí voštiny a odstraňuje zvyšky z úľa.
• Starostlivosť o deti je ich ďalšie zamestnanie. To zahŕňa kŕmenie lariev peľom a nektárom.
• Potom nasledujú práce na voštinových stavbách a v bezpečnostnej službe pri vchode na poschodí.
• Posledným zamestnaním je terénna služba ako zberač nektáru a peľu.
Počas života včely sú aktívne veľmi odlišné gény, ako to pred niekoľkými mesiacmi zistili americkí vedci. Včely si dokonca pre svoje rôzne úlohy vyvíjajú špeciálne orgány. Zdravotné včely, ktoré sa starajú o larvy, majú kŕmne žľazy, ktoré produkujú obzvlášť výživné plodové mlieko. Stavebné včely majú naopak voskovú žľazu. Ale: Systém deľby práce je flexibilný. Ak je to potrebné - ak sú napríklad hrebene zničené zvonku - žacie stroje sa vrátia späť k stavebnej posádke a znovu vyvinú voskovú žľazu.
Aby bolo možné presne zistiť, akú funkciu má teplo pre vývoj včiel, výskumníci z Würzburgu umožnili mladým včelám vyrastať pri rôznych teplotách. Každé zviera dostalo po vyliahnutí čip. Pomocou skenerov v nore a vo výletnej diere biológovia Sebastian Streit a Fiola Bock sledovali, kde každá včela pracuje a aká je úspešná. Okrem toho testovali produktivitu pracovníkov, ktorí vyrastali pri rôznych teplotách. Výsledok: zvieratá, ktoré vyrastali v chladnom prostredí, boli menej schopné učiť sa ako ich rovnakí jedinci, ktorí vyrastali pri 34 alebo 36 stupňoch, a neboli vhodné na všetky úlohy. Najviac zo všetkého mali ťažkosti so štúdiom a zbieraním. V experimente sa 32-stupňové včely naučili horšie spájať určitú vôňu so zdrojom potravy. Okrem toho zmizli podstatne častejšie. Mnohí si nenašli cestu späť do svojho úľa a vedci dokonca objavili niektoré včely v nesprávnych štruktúrach. Aj keď „hlúpi“ sekačky zistili dobrý a bohatý výskyt kvetov, zriedka sa im podarilo presvedčiť svoje špecifické vlastnosti o kvalite svojho nektárového zdroja.
Včely používajú na to, aby si navzájom vysvetlili typ nálezu, ako aj smer a vzdialenosť, pomocou tanca vrtenia. Koná sa na špeciálnom „tanečnom parkete“ v blízkosti vchodu do poschodia. Tancujúca včela visí na plástoch, ktoré včely stavajú vždy presne kolmo na zem. Z polohy tanečníka môžu ostatní tvorcovia vidieť uhol, v ktorom je zdroj potravy k smeru slnka. Ak hlava smeruje presne nahor, je to presne v smere slnka. Ak hlava smeruje vodorovne doprava, je to o 90 stupňov napravo od slnka. Aj keď zberateľka tancuje dlhšie v prítmí hokejky, nemýli sa, pretože má vnútorné hodiny, pomocou ktorých počas tanca neustále koriguje uhol slnka.
Počas tanca včela energicky hojdá telom - vrtí sa - potom krátko kráča v kruhu. Trvanie vrtenia udáva ostatným včelám vzdialenosť od jedla. Včely však nedávajú absolútne trasy, ale sčítavajú charakteristické body na trase, ako zistil tím Tautz ‘Team. 400 metrov nad ťažko štruktúrovaným terénom vedie k dlhšiemu tancu ako 400 metrov nad pieskovým povrchom. Vďaka rýchlosti behu okolo svojej vlastnej osi zberatelia odhalia, aký atraktívny je zdroj: čím rýchlejšie prebehnú, tým produktívnejší je.
Publikum obvykle priťahuje kývavý tanec. Nikoho však nezaujímalo, čo sa chladné zvieratá v úli snažili hlásiť. Tautz: „Tieto včely zrejme nezvládajú typickú komunikáciu. Máme podozrenie, že vo vývoji zvierat existuje kritická fáza, v ktorej sa nervový systém môže vyvíjať optimálne iba pri správnej teplote. ““ Využiť pracovníčky na back office alebo „inteligentné“ na predaj v teréne. "Nikto sa na to predtým takto nepozeral," komentovala včelia expertka Gloria DeGrandi-Hoffman z Výskumného centra pre včely Carla Haydena v Tucsone v časopise New Scientist experimenty s teplom. „Doteraz sa vždy predpokladali genetické príčiny rôznych talentov.“
Teplo hrá v úli dôležitú úlohu v mnohých ohľadoch: Philip T. Starks, ktorý dnes pôsobí na Kalifornskej univerzite v Berkeley, v roku 2000 uviedol, že v úli môže doslova vzniknúť horúčka spôsobená plesňou Ascosphaera apis, ktorá je nebezpečným zabijakom včiel. Napáda larvy, preniká do zvierat a úplne ich prerastá, až nakoniec z nich zostane iba vápenatá múmia. Preto včelári nazývajú túto infekciu Kalkbrut. Je to ľahšie pre plesne v chladných budovách. Starks zistil, že infikované kolónie zvyšujú priemernú teplotu v norách o pol stupňa.
Tím Würzburgu zistil, že teplo je tiež vysvetlením ohromujúceho úspechu presnosti: Voština je šesťstenná trubica so stabilnými hrubými tkaninami na konci hlavy a chodidla a tenkými stenami. Žiadny inžinier nedokázal vysvetliť, ako je táto neuveriteľná presnosť možná. Vedci našli riešenie vo vlastnostiach vosku. Najskôr si včely vytvoria iba dosť hrubý plást so zaoblenými hranami. Potom sa do včelieho plástu vlezie včielka ohrievača a vosk sa zahrieva, kým sa neroztopí. Po ochladení sa vytvorí konečná uhlová štruktúra bez ďalších opatrení.
Voštiny s ich hrubými tyčami nie sú len stabilnými škôlkami a skladovacími priestormi. Používajú sa aj na komunikáciu. Pretože slávny tancujúci tanec sa líši od toho, čo si donedávna mysleli biológovia. Tautz: „Tento komunikačný tanec natáčal Martin Lindauer pred desiatkami rokov. Videli to tisíce učiteľov, študentov a vedcov a mysleli si, že to bol druh tanečného behu. ““
Prehliadli niečo dôležité: Aj keď je tanec veľmi pôsobivý, včela sa na neho nikdy nemohla pozrieť v úli. "Je tam tma." Zvieratá sa nemôžu naučiť pozorovaním, “hovorí Tautz. Pomocou vysokorýchlostných kamier obyvatelia Würzburgu zistili, že včely počas fázy vrtenia takmer nechodia, ale skôr sa takmer celý čas držia voštiny a pohybujú iba svojimi telami tam a späť. Tím biológov predložil hypotézu: Intenzívne pohyby zvierat vytvárajú vibrácie, aby pritiahli pozornosť k novinkám v celom úli. Vo francúzskom Tours našli vedci kooperačných partnerov, ktorí mali správne vybavenie na otestovanie ich nápadu. Pomocou francúzskych laserových dopplerovských vibrometrov je možné zaznamenať vibrácie bez toho, aby ste sa dotkli vibrujúcich povrchov a tým ich rušili.
Vedci zmerali frekvencie včelieho tanca a sledovali, čo sa deje v zadnej časti úľa, keď sa vpredu vytvárajú vibrácie. Zistili, že včely svojimi letovými svalmi generujú frekvenciu 270 vibrácií za minútu. Je to hlboký hukot, ako zvuk lietajúcich sekáčov. Tieto vibrácie sa šíria po hrubých hrebeňoch plástu. Tautz pomenoval tento komunikačný systém „Comb Wide Web“ - podľa anglického výrazu „honeycomb“ pre honeycomb. Vibrátorov, ktorých zaujímajú nové zdroje potravy, priťahujú vibrácie. Kuriózne je, že sa dotýkajú tanečníka. So svojimi tykadlami môžu ochutnať, aký druh nektáru sa usadil vo vlasoch zháňača a cítiť informácie o vzdialenosti a smere zdroja potravy v priamom kontakte.
„Včelári prerušujú túto komunikáciu bez toho, aby si to želali,“ hovorí Tautz, „keď obklopujú voštinu dreveným rámom, pretože zabraňuje vibráciám.“ Včely si však vedia navzájom pomôcť. Drevenú konštrukciu prehryzli na niekoľkých miestach, kým opäť nefunguje vlastný informačný systém podlahy.
Nové výsledky zatiaľ neodpovedajú na všetky otázky týkajúce sa včiel. „Apis mellifera“, včela medonosná, má stále čo ponúknuť najmä pre lekárov a technikov. Dva príklady výskumu starnutia:
• Letné včely žijú najviac šesť týždňov, zatiaľ čo zimné včely môžu žiť až desať mesiacov. Ako to robíš?
• U včiel sa schopnosť učenia zvyšuje s vekom, na rozdiel od ľudí. Aj tu stále nie je jasné, prečo to tak je.
Alebo príklad inteligencie: napriek svojej úžasnej schopnosti učiť sa je jedna včela v porovnaní s cicavcom alebo vtákom dosť hlúpa. Celý ľud naopak koná inteligentne a mimoriadne pružne. Počítačových špecialistov preto veľmi zaujíma táto „vznikajúca“ inteligencia. Predstavujú si malých a lacných robotov, ktorí môžu inteligentne pracovať ako skupina, napríklad pre vesmírne misie. Možno jedného dňa v ďalekej budúcnosti to nebudú ľudskí androidi, ale jednotky včelích „apizoidov“, ktoré dávajú cudziemu životu, prvý dojem zo života na Zemi vo vesmíre. ■