Komunikacja z trzmielami - Bumblebee communication
Trzmiele ( Bombus spp.), Podobnie jak pszczoła miodna ( Apis spp.), Zbierają nektar i pyłek z kwiatów i przechowują je na pożywienie. Wiele osób musi zostać zwerbowanych do poszukiwania pożywienia dla ula. Niektóre gatunki pszczół mają wysoko rozwinięte sposoby komunikowania się między sobą na temat lokalizacji i jakości zasobów pożywienia, od fizycznych po chemiczne. Pszczoły miodne są znane ze swoich specjalnych tańców, takich jak taniec machania które rekrutują inne pszczoły do dokładnej lokalizacji źródła pożywienia. Trzmiele nie są w stanie przekazywać tego typu szczegółowych informacji. Zamiast tego gniazdo służy jako centrum, w którym pszczoły otrzymują informacje o żerowiskach swoich współplemieńców. Różnice między sposobami komunikowania się pszczół miodnych i trzmieli wynikają głównie z różnic w wielkości kolonii i strukturze gniazd. Trzmiele różnią się od pszczół miodnych, ponieważ nie mają pszczół-odbiorników (pszczół w gnieździe, które otrzymują pyłek i nektar od przychodzących paszy podczas wyładunku) i nie są zdolne do trofalaksji (przenoszenie nektaru z jednej pszczoły na drugą). Składają zebrany nektar bezpośrednio do pojemników na miód i nie dzielą się informacjami o jakości surowca z innymi pszczołami poprzez transfer nektaru. Inna pszczoła może próbować nektaru przyniesionego do gniazda, a jeśli kolonia potrzebuje pożywienia lub nektar jest wysokiej jakości, prawdopodobnie sama wyjdzie na poszukiwanie. Inne sposoby ostrzegania pasywnych pszczół o potencjalnie satysfakcjonującym zasobie obejmują uwalnianie sygnałów feromonów i zwiększanie aktywności fizycznej. Aby uzyskać informacje na temat metod komunikacji u pszczół miodnych, zobacz Uczenie się i komunikacja pszczół .
Pionierskie badania
Anna Dornhaus ( University of Arizona ) i Lars Chittka ( Queen Mary University of London ) zaczął publikować swoje odkrycia dotyczące systemów komunikacyjnych trzmieli w 1999 roku, kiedy pani Dornhaus była magistrem. student w laboratorium Chittka . Kolejna ważna praca dotycząca systemu ostrzegania o pożywieniu u trzmieli ukazała się w 2001 r., W ramach której badali potencjalne mechanizmy ewolucyjne rekrutacji zbieraczy w gnieździe trzmieli. W 2004 roku wraz z A. Brockmannem (Uniwersytet w Wuzburgu) opublikowali kolejny artykuł dotyczący feromonu uwalnianego przez pszczoły po powrocie do gniazda i rodzaju informacji, jakie przekazuje innym pszczołom.
Monitorowanie miodarek
Gniazdo trzmieli różni się rozmiarem i budową od gniazda pszczoły miodnej. Gniazda trzmieli są mniejsze i zawierają znacznie mniej osobników, co wynika głównie z różnic w sposobie rozmnażania kolonii. Rodziny pszczół miodnych mogą liczyć do 20000 osobników, podczas gdy kolonie trzmieli zwykle liczą tylko kilkaset. Oznacza to, że liczba pszczół dostępnych do żerowania jest niewielka i należy odpowiednio przydzielić zasoby. Ocena poziomu zapasów żywności nie jest obserwowana u pszczół miodnych, prawdopodobnie dlatego, że duże kolonie powodują, że taka ocena jest nieskuteczna. Trzmiele przechowują wystarczającą ilość miodu tylko przez kilka dni. Monitorując poziom w doniczkach z miodem, kolonia trzmieli może regulować liczbę żerujących pszczół w górę lub w dół. Eksperymenty laboratoryjne przeprowadzone przez Annę Dornhaus i Larsa Chittkę w 2005 r. Wykazały dowody na regulację w górę lub w dół, monitorując poziom aktywności ula po dodaniu „nektaru” do miodarek. Aktywność ula wzrosła po wstrzyknięciu wysokiej jakości nektaru do doniczek na miód, pod warunkiem, że studnie nie były jeszcze pełne. Kiedy miodarki były pełne, nie było znaczących zmian w aktywności, niezależnie od tego, czy importowany nektar pochodził ze źródła wysokiej czy niskiej jakości. Postawili hipotezę, że albo żerująca pszczoła nie sygnalizuje gniazda, albo pszczoły gniazdowe ignorują ten sygnał, ponieważ zapotrzebowanie na pokarm jest niskie. Wykazano również, że trzmiele tropikalne Bombus transversalis reagują w podobny sposób na poziom miodu w doniczkach.
Podekscytowane biegi
Pszczoły miodne mają bardzo kontrolowane wzorce ruchu, takie jak ruchy lub taniec drżenia, które służą do dostarczania określonych współrzędnych owocnych źródeł potencjalnym zbieraczom. Ruch trzmieli jest stosunkowo przypadkowy i nie dostarcza współrzędnych innym pszczołom. Inne eksperymenty Dornhausa i Chittki (2001) wykazały wzmożony ruch pszczół odnoszących sukcesy żerujące po powrocie do gniazda. Pszczoły, które odniosły sukces, biegły szybciej i dłużej w porównaniu z pszczołami, które odniosły sukces. Pszczoła może spędzić kilka minut biegając po gnieździe, zanim ponownie odleci. W czasie biegu pszczoły postawiono hipotezę, że może ona również oferować formę komunikacji opartą na brzęczeniu wydawanym przez jej skrzydła. Te „podekscytowane” wybiegi częściowo pobudzają inne pszczoły do żerowania.
Feromony
Rozkład feromonów
Trzmiele wytwarzają feromony sygnalizacyjne z gruczołów skroniowych zlokalizowanych na odwłoku grzbietowym, co zostało odkryte w eksperymentach A. Dornhausa, A. Brockmanna i L. Chittki w 2003 r. ciało pszczoły. Jedyny, który spowodował istotne zmiany poziomu aktywności, pochodził z tergitów VI i VII. Jest to podobne do feromonu wytwarzanego z gruczołu Nasanowa u pszczół miodnych, ale różni się substancją czynną. Sugerowano, że feromon ten może ułatwiać naukę zapachów kwiatowych, ponieważ jego uwalnianie jest połączone z importem zapachu kwiatowego z nektaru zebranego przez odnoszącego sukcesy zbieracza. Eksperymenty Molet , Chittka i Raine w 2009 roku pokazały, że trzmiele mogą lepiej nauczyć się zapachów kwiatowych związanych z nagradzaniem kwiatów, jeśli dany zapach znajduje się w nektarze osadzonym w miodach.
Feromony do rozpoznawania czerwiu
Zaobserwowano, że wiele gatunków trzmieli wykorzystuje feromony w procesie rozpoznawania czerwiu. U gatunku Bombus vosnesenskii wykazano , że rozpoznanie czerwiu, a następnie inkubacja kępy, są indukowane feromonami. Królowe będą wysyłać sygnały chemiczne na kępę potomstwa, aby pomóc sobie i swoim pracownikom zidentyfikować jaja. Jednak wydaje się, że feromony te są specyficzne dla gatunku, a nie dla poszczególnych królowych, ponieważ królowe również inkubują jaja pszczół należących do tego samego gatunku.
Feromony królowej
Podobnie jak w przypadku innych społecznych owadów błonkoskrzydłych, również królowe trzmieli uwalniają charakterystyczne feromony, sygnalizujące ich obecność i powstrzymujące robotnice przed rozmnażaniem. Na przykład w Bombus terrestris dwa badania wykazały, że robotnice częściej resorbowały oocyty i miały mniej rozwijających się oocytów w jajnikach po leczeniu charakterystycznym dla królowej pentakozanem węglowodorowym. Podobną aktywność węglowodorów kutykularnych specyficznych dla królowej udokumentowano również u niecierpka Bombus , a także u kilku innych gatunków mrówek i os.