Akik hidegen nőnek fel, hülyék maradnak
A méhészek generációk óta próbálnak ügyes tenyésztéssel kiűzni egy furcsa divatot méheikből. Az állatok nem használják hatékonyan a méhkasukat. Újra és újra üresen hagyják a fésűket, és nem használják sem utódaik nevelésére, sem méz tárolására. Miért viselkednek ilyen gazdaságtalanul az állatok? Az elmúlt két évben a würzburgi kutatók számítógépes szkennerekkel és hőkamerákkal apránként megtalálták a választ: Az épület „lyukai” elősegítik a repülő nektárgyűjtők intelligenciáját.
Hosszú volt az út: a köznyelvben a méhek a kemény munka és szorgalom megtestesítői. De a biológusok közül Martin Lindauer professzor a Würzburgi Egyetemről több mint 30 évvel ezelőtt elpusztította ezt a képet. A méhkutatás öreg mestere színes pontokkal jelölte meg a női munkásokat, és megszámolta, milyen gyakran repülnek ki. Utódai a Würzburgi Egyetemen nemrégiben megismételték a modern technológia alkalmazásával végzett kísérleteit. A biológusok számítógéppel olvasható jelöléseket rögzítettek az állatokon, és szkennereket helyeztek el a kaptárban és a kijáratoknál, például a szupermarketek pénztáraiban, hogy rögzítsék az állatok által végzett minden műveletet.
Az új kísérletek megerősítették a régi megállapításokat: a takarmányozók csak munkanapjuknak körülbelül 30 százalékát töltik nektár keresésével. A fennmaradó idő a méhkaptárban van - ahol úgy tűnik, hogy egyeseknek nincs mit tenniük. Az állatok bemásznak az üres fésűkbe, amelyek bosszantják a méhészeket, és ott fekszenek. Pihenjen vagy akár aludjon?
A kérdésre sokáig nem lehetett válaszolni - míg Jürgen Tautz professzor, a Würzburgi Egyetem munkacsoportja végül megtalálta, amit keresett. Tautz és csapata viselkedéskutatást végez a modern berendezések gyengeségével. Marco Kleinhenz és Brigitte Bujok hőkamerákkal követték a méhkaptárban zajló lépéseket. Ezzel fel lehet jegyezni az egyes állatok testhőmérsékletének különbségeit. Évtizedek óta ismert, hogy a méhek mesterei a légkondicionálásnak, és hogy otthonukat átlagosan 35 Celsius fokig melegítik. De amit Würzburg lakói felfedeztek, meglepte a szakembereket: A padlón különböző hőmérsékletű foltok voltak. Legmelegebb azokban a lépekben volt, amelyekben a látszólag alvó méhek ültek. Az állatok átlagosan 41 fokosak voltak. Az egyes munkavállalók még a 43 fokot is elérték - ez halálos testhőmérséklet az emberek számára.
A würzburgiak elemezték e „forró méhek” elterjedését az épületben, és felfedezték, hogy nem véletlenül ülnek valahol. "Feladatuk a lárvák és a bábok felmelegítése" - mondja Tautz ", és erre a célra a fűtőcellák olyan pontosan vannak elosztva a kaptárban, hogy egyenletesen felmelegedhessék a fiasító sejteket." Repülési izmok. Leválasztják a szárnyakat az izmokról, majd a helyszínen „repülni” kezdenek. Ez kemény munka. Legkésőbb 15–20 perc múlva kell megállniuk, és egy másik méh veszi át a funkciójukat.
Bujok Brigitte megfigyelte, hogy néhány stoker a mellkasát is a lárva méhsejt viaszfedelére szorította, így felülről felmelegítette a fiókát. „A dolgozóknak vannak hőmérsékletérzékelőik, amelyek megmutatják nekik, hol kell fűteni. Gyanítjuk, hogy a lárvák kémiai jeleket is küldenek, ha túl fáznak ”- mondja Tautz.
A méhek erőfeszítései zavarba ejtették a biológust. Régóta ismert, hogy a pálcika és a bábok számára fontos a bot hőmérséklete, mert alacsony hőmérsékleten lassabban fejlődnek. De különben úgy tűnt, hogy a hőnek nincs sok hatása a növekvő méhekre.
Általános szabály, hogy egy nőstény méh körülbelül négy-hat héttel a nyári kikelés után él, és ezalatt a méhészeti munka minden szakaszát végigcsinálja:
• A takarító személyzetnél kezdődik. A fiatal méh megtisztítja a lépeket és eltávolítja a törmeléket a kaptárból.
• A gyermekgondozás a következő munkájuk. Ez magában foglalja a lárvák etetését virágporral és nektárral.
• Ezután következik a méhsejt-építés és a padló bejáratánál lévő biztonsági szolgálat munkája.
• Az utolsó feladat a szántóföldi szolgálat, mint nektár- és virággyűjtő.
A méh életében nagyon különböző gének működnek, amint azt amerikai kutatók néhány hónappal ezelőtt felfedezték. A méhek külön szerveket is fejlesztenek különféle feladataikhoz. Az ápoló méheknek, amelyek gondozzák a lárvákat, olyan táplálékmirigyek vannak, amelyek különösen tápláló fióka tejet hoznak létre. Az építőméheknek viszont viaszmirigyük van. De: A munkamegosztás rendszere rugalmas. Szükség esetén - ha például a fésűk kívülről megsemmisültek - a szecskázók visszatérnek az építőszemélyzethez, és újra viaszmirigyet fejlesztenek ki.
Annak érdekében, hogy kiderüljön, pontosan milyen funkcióval rendelkezik a hő a méhek fejlődéséhez, a Würzburgi kutatók megengedték, hogy a fiatal méhek különböző hőmérsékleteken növekedjenek. Minden állat kapott egy chipet, miután kikelt. A barlangban és a kirándulási lyukban lévő szkennerek segítségével a biológusok, Sebastian Streit és Fiola Bock nyomon követték, hogy hol működnek az egyes méhek, és mennyire sikeresek. Ezenkívül tesztelték a különböző hőmérsékleteken nőtt dolgozók termelékenységét. Eredmény: A hűvös helyen felnőtt állatok kevésbé voltak képesek megtanulni, mint a 34 vagy 36 fokos felnőtt fajtársaik, és nem voltak alkalmasak minden feladatra. Legfőképpen nehézségeik voltak a tanulással és a gyűjtéssel. A kísérlet során a 32 fokos méhek gyengébben tanultak meg egy bizonyos illatot táplálékforrással társítani. Ráadásul lényegesen gyakrabban tűntek el. Sokan nem találták vissza a kaptárukat, és a kutatók még néhány méhet is rossz struktúrában fedeztek fel. Még akkor is, amikor a "hülye" szecskázók jó és bőséges virág előfordulást fedeztek fel, ritkán sikerült meggyőzniük rokonaikat nektárforrásuk minőségéről.
A méhek az úgynevezett billegő táncot használják arra, hogy egymás között közvetítsék a lelet típusát, valamint az irányt és a távolságot. A padló bejárata közelében egy speciális „táncparketten” zajlik. A táncoló méh azon a méhsejteken lóg, amelyeket a méhek mindig pontosan merőlegesen építenek a talajra. A táncos helyzetéből más takarmányozók láthatják, hogy az étel forrása milyen szöget zár be a nap irányába. Ha a fej pontosan felfelé mutat, akkor pontosan a nap irányába mutat. Ha a fej vízszintesen jobbra mutat, akkor 90 fokkal jobb a naptól. Még akkor is, ha egy gyűjtő hosszabb ideig táncol a bot sötétjében, nem hibázik, mert van egy belső órája, amellyel tánc közben folyamatosan korrigálja a napszöget.
A tánc közben a méh erőteljesen lengeti testét - csóválja -, majd röviden körbe jár. A csóválás időtartama megmondja a többi méhnek az élelemtől való távolságot. A méhek azonban nem adnak meg abszolút útvonalakat, hanem megkülönböztető útpontokat adnak össze, amint azt Tautz ’Team megtudta. 400 méter az erősen strukturált terepen hosszabb táncot eredményez, mint 400 méter a homokfelületen. A saját tengelyük körüli futás sebessége révén a gyűjtők felfedik, mennyire vonzó a forrás: minél gyorsabban futnak, annál produktívabb.
Általában egy billegő tánc vonzza a közönséget. De amit a kaptár hűvös állatai megpróbáltak beszámolni, az senkit sem érdekelt. Tautz: „Úgy tűnik, ezek a méhek nem igazán sajátítják el a tipikus kommunikációt. Gyanítjuk, hogy az állatok fejlődésében van egy kritikus szakasz, amelyben az idegrendszer csak a megfelelő hőmérsékleten fejlődik optimálisan. "A würzburgiak még arra is találtak jeleket, hogy a méhek célzottan használják fel a hőt az" egyszerűsítés "érdekében. A női dolgozók háttérirodákhoz vagy az „okosak” a terepi értékesítéshez. "Korábban senki nem nézte így" - kommentálta Gloria DeGrandi-Hoffman méhszakértő a tucsoni Carl Hayden Méhkutató Központtól a New Scientist folyóiratban a hőkísérletekről. "Eddig mindig feltételezték a különböző tehetségek genetikai okait."
A hő sok szempontból fontos szerepet játszik a kaptárban: Philip T. Starks, aki jelenleg a kaliforniai Berkeley Egyetemen dolgozik, 2000-ben arról számolt be, hogy a méhkasban szó szerint láz alakulhat ki, amelyet az Ascosphaera apis gomba okoz, amely veszélyes méhgyilkos. Megtámadja a lárvákat, behatol az állatokba és teljesen benővesíti őket, míg végül csak egy meszes múmia marad. Ezért hívják a méhészek ezt a fertőzést Kalkbrut-nak. A hűvös épületekben a gomba könnyebb. Starks felfedezte, hogy a fertőzött telepek fél fokkal megnövelik az odúk átlagos hőmérsékletét.
A würzburgi csapat megtudta, hogy a meleg a megdöbbentő precíziós eredmény magyarázata is: A méhsejt egy hatfalú cső, amelynek stabil és vastag szövedékei vannak a feje és a lábának végén, valamint ostya-vékony falakkal. Egyetlen mérnök sem tudta megmagyarázni, hogyan lehetséges ez a hihetetlen pontosság. A kutatók a viasz tulajdonságaiban találták meg a megoldást. Eleinte a méhek csak meglehetősen durva, lekerekített élű méhsejtet építenek. Ezután egy hevítő méh bemászik a méhsejtbe, és addig melegíti a viaszt, amíg meg nem olvad. Amikor lehűl, minden további beavatkozás nélkül kialakul a végleges szögszerkezet.
A méhsejtek vastag rúdjaikkal nemcsak stabil faiskolák és tárolóhelyek. Kommunikációra is használják őket. Mert a híres billegő tánc eltér attól, amit a biológusok a legutóbbi időkig gondoltak. Tautz: „Ezt a kommunikációs táncot évtizedekkel ezelőtt forgatta Martin Lindauer. Tanárok, diákok és kutatók ezrei látták és azt hitték, hogy ez egyfajta táncfutás. "
Ennek során figyelmen kívül hagytak valami fontosat: bár a tánc nagyon hatásos, egy méh még soha nem tudta megnézni a méhkasban. - Sötét van odabent. Az állatok nem tanulhatnak figyelemmel ”- mondja Tautz. Nagy sebességű kamerák segítségével a würzburgiak felfedezték, hogy a méhek alig járnak a csóválási szakaszban, inkább szinte folyamatosan kapaszkodnak a méhsejtbe, és csak előre-hátra mozgatják testüket. A biológusok csoportja felvetett egy hipotézist: Az állatok erőszakos mozdulatai rezgéseket generálnak, hogy felhívják a figyelmet a kaptár egészére. A franciaországi Tours-ban a kutatók olyan együttműködési partnereket találtak, akik megfelelő felszereléssel rendelkeztek ötletük teszteléséhez. A francia lézeres Doppler vibrométerekkel a rezgések regisztrálhatók anélkül, hogy hozzáérnének a rezgő felületekhez és ezáltal megzavarnák őket.
A tudósok megmérték a méhtánc frekvenciáit, és megfigyelték, hogy mi történik a kaptár hátsó részében, amikor rezgések keletkeznek az elülső részen. Megtudták, hogy a méhek repülési izmaikkal percenként 270 rezgés frekvenciát produkálnak. Mély zümmögés, olyan, mint a silók repülése. Ezek a rezgések a méhsejt vastag gerincén terjednek. Tautz ezt a kommunikációs rendszert „Comb Wide Web” -nek nevezte el - a méhsejt angol kifejezése után. Az új táplálékforrások iránt érdeklődő takarmányokat vonzza a rezgés. Kíváncsi módon megérintik a táncost. Tapintóikkal megkóstolhatják, hogy milyen nektár ült le a takarmányozó szőrében, és megérezhetik a közvetlen érintkezésben lévő táplálékforrás távolságáról és irányáról szóló információkat.
„A méhészek anélkül akarják megszakítani ezt a kommunikációt - mondja Tautz -, amikor egy favázzal veszik körül a méhsejtet, mert az megakadályozza a rezgéseket.” De a méhek tudják, hogyan segíthetnek egymáson. Több helyen rágják a fa szerkezetet, amíg a padló saját információs rendszere újra nem működik.
Az új eredmények még nem adnak választ a méhekkel kapcsolatos minden kérdésre. Az "Apis mellifera", a mézelő méh még mindig sokat kínál az orvosoknak és a mérnököknek. Két példa az öregedési kutatásból:
• A nyári méhek legfeljebb hat hétig élnek, a téli méhek viszont legfeljebb tíz hónapig. Hogyan csinálod, hogy?
• A méhekben a tanulási képesség az életkor előrehaladtával növekszik, ellentétben az emberekkel. Itt is még mindig nem világos, miért van ez.
Vagy az intelligencia példája: elképesztő tanulási képessége ellenére egyetlen méh meglehetősen ostoba egy emlőshöz vagy madárhoz képest. Az egész nép azonban intelligensen és rendkívül rugalmasan cselekszik. A számítógépes szakembereket ezért nagyon érdekli ez a „feltörekvő” intelligencia. Olyan kicsi és olcsó robotokat képzelnek el, amelyek intelligensen képesek csoportosan működni, például űrmissziókhoz. Talán egy napon a távoli jövőben nem emberhez hasonló androidok, hanem a méhszerű "apisoidok" csapatai, amelyek idegen életet adnak, az első benyomást a földi életről alkotják az űrben. ■