Dekódování tance: Chování, komunikace a navigace včel

Včely, zejména včely medonosné (Apis mellifera), jsou známé svými složitými sociálními strukturami, pozoruhodnými komunikačními dovednostmi a sofistikovanými navigačními schopnostmi. Jejich chování je zázrakem přírodního světa, poháněno instinktem, učením a složitými komunikačními systémy. Tento článek se ponoří do fascinujících aspektů chování včel a zkoumá jejich komunikační metody a navigační strategie.

Komunikace: Jazyk včel

Včely komunikují pomocí různých metod, včetně:

• Tanec včel: Tento ikonický tanec používají vracející se včely sběračky k oznámení polohy zdrojů potravy ostatním členům kolonie.
• Feromony: Chemické signály, které hrají zásadní roli v regulaci chování kolonie, včetně přilákání partnerů, obrany úlu a signalizace alarmu.
• Zvukové signály: Zvuky a vibrace používané pro komunikaci uvnitř úlu, zejména během rojení a chovu matek.
• Hmatová komunikace: Fyzický kontakt používaný pro úkoly, jako je péče a trofalaxe (sdílení potravy).

Tanec včel: Mistrovské dílo komunikace

Tanec včel je snad nejznámějším aspektem komunikace včel. Objevil jej Karl von Frisch, který za svou práci obdržel Nobelovu cenu, a tanec včel je složitá sekvence pohybů, která zprostředkovává informace o vzdálenosti a směru zdroje potravy. Tanec se provádí na svislé ploše plástve uvnitř tmavého úlu.

Jak funguje tanec včel:

1. Vlnění: Včela běží v přímé linii a přitom vlní bříškem ze strany na stranu. Trvání vlnění je úměrné vzdálenosti ke zdroji potravy. Delší vlnění indikuje větší vzdálenost.
2. Úhel: Úhel vlněného běhu vzhledem k vertikále představuje úhel zdroje potravy vzhledem ke slunci. Například, pokud je vlněný běh 30 stupňů napravo od vertikály, je zdroj potravy 30 stupňů napravo od aktuální polohy slunce.
3. Fáze návratu: Po vlněném běhu se včela vrací zpět do výchozího bodu, střídavě vpravo a vlevo.

Příklad: Pokud včela provádí tanec včel s vlněným během trvajícím 2 sekundy v úhlu 45 stupňů doleva od vertikály, znamená to, že zdroj potravy se nachází přibližně 2 kilometry daleko a 45 stupňů vlevo od aktuální polohy slunce.

Dešifrování kódu: Ostatní včely sledují tančící včelu, vnímají vibrace a interpretují informace zakódované v tanci. Poté tyto informace použijí k letu přímo ke inzerovanému zdroji potravy.

Feromony: Chemickí poslové

Feromony jsou chemické signály, které včely používají ke komunikaci široké škály informací v rámci kolonie. Tyto chemické sloučeniny jsou produkovány různými žlázami a uvolňovány do prostředí, kde jsou detekovány jinými včelami prostřednictvím jejich tykadel.

Typy včelích feromonů a jejich funkce:

• Královská mandibula feromon (QMP): Tento feromon je produkován královnou a hraje zásadní roli při udržování soudržnosti kolonie. Inhibuje vývoj vaječníků dělnic, čímž jim brání v kladení vajec, a přitahuje dělnice ke královně. QMP také ovlivňuje chování při shánění potravy a obranu kolonie.
• Feromony plodu: Tyto feromony jsou produkovány larvami a kuklami a signalizují dělnicím svou přítomnost a potřeby. Stimulují dělnice krmit a pečovat o vyvíjející se plod.
• Poplachové feromony: Když je včela ohrožena nebo zraněna, uvolňuje poplachové feromony, které upozorňují ostatní včely na nebezpečí. Tyto feromony spouštějí obranné chování, například bodání.
• Nasonovův feromon: Tento feromon je uvolňován dělnicemi, aby přilákal ostatní včely na konkrétní místo, například na zdroj potravy nebo nové místo úlu. Pomáhá vést včely sběračky k květům bohatým na nektar a pomáhá orientovat rojové shluky.
• Stopové feromony: Včely zanechávají stopové feromony, když chodí po květinách, což ostatním včelám naznačuje, které květiny již navštívily a jsou vyčerpané z nektaru.

Globální příklad: Včelařské postupy po celém světě, včelaři často používají syntetické feromony, jako jsou analogy QMP, ke správě kolonií. To může zahrnovat přilákání rojů do návnadových úlů, uklidnění včel během prohlídek nebo prevenci bezkrálovství. To ukazuje širokou použitelnost porozumění feromonům v různých kulturních kontextech včelařství.

Sluchová a hmatová komunikace

I když méně prominentní než tanec včel a feromony, sluchová a hmatová komunikace hrají také roli v chování včel.

• Sluchové signály jsou důležité během rojení, kdy královna vydává zvuky, které udržují soudržnost rojového shluku. Dělnice také používají vibrace ke komunikaci uvnitř úlu, zejména při regulaci teploty a upozorňování ostatních na poruchy.
• Hmatová komunikace, zahrnující fyzický kontakt, je zásadní pro úkoly, jako je péče, kde si včely navzájem pomáhají odstraňovat parazity, a trofalaxe, sdílení potravy mezi včelami, která pomáhá rozdělovat zdroje a udržovat jednotu kolonie.

Navigace: Cesta domů

Včely jsou pozoruhodní navigátoři, schopní létat na dlouhé vzdálenosti, aby našly zdroje potravy a přesně se vrátily do svého úlu. K navigaci používají kombinaci podnětů, včetně:

• Sluneční kompas: Použití polohy slunce jako referenčního bodu.
• Rozpoznávání památek: Zapamatování a rozpoznávání vizuálních památek.
• Polarizované světlo: Detekce polarizace slunečního světla, která jim pomáhá orientovat se i za zamračených dnů.
• Magnetická pole: Možné použití zemského magnetického pole pro orientaci.
• Mapy pachů: Vytváření a zapamatování krajin pachů spojených se zdroji potravy.

Sluneční kompas: Nebeský průvodce

Včely mají sofistikované vnitřní hodiny a jsou schopny kompenzovat pohyb slunce po obloze. To jim umožňuje udržovat konstantní úhel letu vzhledem ke slunci, i když se poloha slunce v průběhu času mění.

Jak funguje sluneční kompas:

1. Vnitřní hodiny: Včely mají vnitřní hodiny neboli cirkadiánní rytmus, který jim umožňuje sledovat denní dobu.
2. Výpočet polohy slunce: Používají své vnitřní hodiny k výpočtu aktuální polohy slunce na obloze.
3. Udržování úhlu: Udržují konstantní úhel letu vzhledem k vypočtené poloze slunce, i když se slunce pohybuje.

Příklad: Včela, která se naučí, že se zdroj potravy nachází 45 stupňů napravo od slunce v 10:00, bude stále schopna najít zdroj potravy ve 14:00, i když se poloha slunce změnila. Včela upraví svou dráhu letu, aby udržela 45stupňový úhel vzhledem k nové poloze slunce.

Rozpoznávání památek: Vizuální mapa

Včely jsou schopny učit se a pamatovat si vizuální památky, jako jsou stromy, budovy a řeky. Používají tyto památky k vytvoření vizuální mapy svého okolí, která jim pomáhá navigovat do a ze zdrojů potravy.

Jak funguje rozpoznávání památek:

1. Učení: Včely se učí vzhledu a poloze památek během svých výprav za potravou.
2. Paměť: Tyto informace ukládají do své paměti.
3. Rozpoznání: Rozpoznávají památky, když je znovu uvidí.
4. Navigace: Používají památky k vedení své letové dráhy.

Příklad: Včely, které shánějí potravu v městském prostředí, se mohou naučit spojovat určitou budovu se spolehlivým zdrojem nektaru. Poté použijí budovu jako orientační bod pro navigaci k tomuto zdroji, i když jsou ostatní vizuální podněty zakryté.

Polarizované světlo: Vidění neviditelného

I za zamračených dnů se včely mohou orientovat pomocí polarizovaného světla. Polarizace slunečního světla je vzorec světla, který je lidskému oku neviditelný, ale včely jej dokážou detekovat. Tento vzorec je vytvářen rozptylem slunečního světla v atmosféře a poskytuje včelám směr kompasu, i když je slunce skryto za mraky.

Jak funguje navigace polarizovaným světlem:

1. Detekce: Včely mají ve svých očích specializované fotoreceptory, které jsou citlivé na polarizované světlo.
2. Orientace: Používají vzorec polarizovaného světla k určení své orientace vzhledem ke slunci.

Magnetická pole: Potenciální systém navádění

Výzkum naznačuje, že včely mohou být také schopny detekovat a používat zemské magnetické pole pro orientaci. I když přesný mechanismus je stále zkoumán, předpokládá se, že včely mohou mít ve svých tělech magnetické receptory, které jim umožňují vnímat směr a intenzitu magnetického pole.

Mapy pachů: Vůně úspěchu

Včely se učí a pamatují si specifické pachy spojené s různými místy, včetně zdrojů potravy. Používají tyto „mapy pachů“ k nalezení známých zdrojů, často je kombinují s vizuálními orientačními body a slunečním kompasem pro přesnou navigaci.

Implikace a význam

Pochopení chování, komunikace a navigace včel je zásadní z několika důvodů:

• Opylování: Včely jsou nezbytnými opylovači, kteří hrají zásadní roli v reprodukci mnoha rostlinných druhů, včetně plodin, které poskytují potravu pro lidi a hospodářská zvířata.
• Včelařství: Pochopení chování včel je nezbytné pro efektivní včelařské postupy.
• Ochrana: Populace včel klesají v mnoha částech světa a pochopení jejich chování je zásadní pro rozvoj účinných strategií ochrany.
• Robotika a AI: Navigace včel a kolektivní chování poskytují inspiraci pro vývoj autonomních robotů a systémů umělé inteligence.

Globální příklad: V několika zemích se zemědělské postupy posouvají směrem k metodám šetrným k včelám, aby podpořily opylování. Pochopení toho, jak včely komunikují a navigují, umožňuje zemědělcům implementovat strategie, jako je pěstování rozmanitých kvetoucích plodin nebo vytváření stanovišť šetrných k včelám v blízkosti jejich polí. To přispívá k celkovému zdraví a udržitelnosti zemědělských ekosystémů po celém světě.

Závěr

Chování, komunikace a navigace včel jsou složitá a fascinující témata, která vědci po celém světě nadále studují. Tanec včel, feromony a sofistikované navigační strategie jsou jen některé ze způsobů, jak se včely adaptovaly, aby se jim dařilo ve svém prostředí. Tím, že porozumíme těmto chováním, můžeme lépe ocenit zásadní roli, kterou včely hrají v našem ekosystému, a pracovat na jejich ochraně pro budoucí generace.

Další výzkum a pozorování nepochybně odhalí ještě více o složitém světě včel a jejich pozoruhodných schopnostech. Učení o chování včel nejen uspokojuje naši zvědavost, ale také nám pomáhá ocenit složité vazby, které spojují všechny živé tvory na naší planetě.