Wykorzystanie przez pszczoły rezonansu mechanicznego
do przekazywania informacji.

Von Tim Schröder

Najlepszy taniec nie pomaga, kiedy nikt nie patrzy

Za szczegółowy opis odkrycia sposobu komunikowania się pszczół przy pomocy określonych tańców, Karl von Frisch w 1973 r. otrzymał nagrodę Nobla w dziedzinie medycyny. Jednak, pomimo niepodważalnej wartości jego odkryć, i równolegle pracującego z nim Adriana Wennera, wielu badaczy zastanawiało jak to się dzieje w ulu, że zaledwie w kilka minut po odkryciu źródła pożytku, pszczoły wiedzą o nim wszystko i w zasadzie w sposób bezbłędny oceniają jaka jest optymalna liczba robotnic potrzebna w celu pobrania tego pożytku. Przecież w ulu panują "egipskie" ciemności, zatem tańcząca "odkrywczyni" pożytku swoim tańcem pociąga za sobą kilkanaście lub co najwyżej kilkadziesiąt owadów. Nasuwa się wniosek, że po pożytek polecą tylko pszczoły powtarzające ruchy w tym samym rytmie co odkrywczyni. Stwierdzono, że jednak jest inaczej.

Naukowcy na Uniwersytecie w Würzburgu wraz ze swymi francuskimi i australijskimi kolegami rozwikłali tę zagadkę. W pierwszym etapie badań, stwierdzili oni, że nie ma prostego przełożenia, między liczbą tańczących robotnic, a liczbą pszczół wylatujących bezpośrednio po odbyciu tańca przez pierwszą pszczołę-zwiadowczynię. Zazwyczaj, jeszcze w trakcie trwania tańca, zaczynały wylatywać liczne pszczoły po pożytek, odkryty przez ową pszczołę. Na ogół na pożytku zawsze znajdowano, optymalną ilość owadów - tak więc, naukowcy doszli do wniosku, że opisane przez Karla von Frischa tańce, są tylko jednym z elementów (najważniejszym) przekazu informacji. Wówczas, wysunięto teorię rezonansu mechanicznego, wykorzystywanego przez pszczoły we wzajemnym przekazywaniu informacji.

Pozwólcie Państwo, że sięgnę pamięcią do pewnego wydarzenia, wprawdzie odległego w czasie, ale tkwiącego w mojej pamięci tak, jakby to było wczoraj. Latem 1972 r. w ramach manewrów wojsk Paktu Warszawskiego pod kryptonimem "Tarcza 72" przez Wrocław, gdzie studiowałem wraz żoną, przechodziły liczne oddziały wojskowe. Tak się zdarzyło, że jechaliśmy razem tramwajem przez most Grunwaldzki (wiszący), po którym równolegle do nas maszerowała kolumna wojsk radzieckich, nie mająca początku ani końca. Pomimo, że żołnierze szli luźnym krokiem, czuć było jak most "chodzi", w górę i w dół, w górę i w dół. Tramwaje z drzwiami pootwieranymi na całą szerokość, posuwały się z minimalną prędkością. Ludzie z przerażenia zacichli. Mieliśmy okazję przekonać się - o niedawno przerabianej na wykładach z fizyki - potędze rezonansu mechanicznego.

Nie inaczej jest z pszczołami. Tańcząca na plastrze pszczoła "przywołuje" kilkanaście innych, które rytmicznie powtarzają kończynami te same ruchy, uderzając w tym samym rytmie stópkami o brzegi komórek plastra. Powstaje rezonans mechaniczny, który mimo wielu czynników tłumiących np. ramki pełne miodu, lub ramki z czerwiem, rozchodzi się po całym ulu i wszystkie pszczoły są bardzo szybko powiadomione o źródle pożytku, o jego odległości
i o tym czy jest go dużo, czy też mało.

Jürgen Tautz z Würzburga powiada: "Wiadomo już od dawna, że pszczoły na pewnych dystansach mogą porozumiewać się za pomocą drgań plastrów. W naszych eksperymentach wykazaliśmy, że tańczące owady na dobrze drgających powierzchniach, przyciągają więcej pszczół niż na wytłumionych." W trakcie badań wykazano, że istnieje część komórek pszczelich, które przekazują drgania tylko w jedną stronę, i że są też takie, które drgają we wszystkich kierunkach. Te ostatnie służą pszczołom do tłumienia rezonansu mechanicznego. Tłumienie rezonansu jest pszczołom niezbędne, bowiem przypuszcza się, że nakładające się wstrząsy mogą zakłócać proces histolizy larw.

Drgania komórek wosku są niezwykle słabe. Jednak, jak powiada J. Tautz: "Odróżniają się wyraźnie od innych dźwięków (drgań) brzmienia w ulu na zasadzie podobnej do migającej reklamy świetlnej" (patrz na schemat obok). Specjalne komórki (drgające w jedną stronę - przyp. tłumacza), znajdują się w ulu przede wszystkim na powierzchniach plastrów wielkości ok. 10 cm2, na których wymieniane są informacje o źródłach pokarmu. Oddalone są od siebie o ok. 35 mm. Odpowiada to najdłuższemu dystansowi, przy którym pszczoły bezbłędnie odczytują wibracje. Udało się te przestrzenie określić przy zastosowaniu bardzo czułej techniki laserowej.

Inżynierowie z Kalifornijskiego Instytutu Technologii zgłosili duże zainteresowanie sposobem zabudowy plastrów, szczególnie tymi częściami, które służą pszczołom do tłumienia drgań. Badacze amerykańscy przypuszczają, że konstrukcja plastrów nadaje się do budowy wieżowców zabezpieczonych przed trzęsieniami ziemi. "Pszczoły w ciągu wielu milionów lat ewolucji poczyniły odkrycia, które może wykorzystać konstruktor budowlany. Do zastanowienia się i rozwiązania jest projekt budowy kilku pięter w wieżowcu, które podobnie jak plaster w ulu, mogłyby służyć jako tłumik drgań" - Powiedział J. Tautz. Zresztą - zdaniem naukowców z Kalifornii - tego rodzaju tłumiki-amortyzatory można wbudowywać wszędzie tam, gdzie konstrukcje w sposób szczególny narażone są na trzęsienia ziemi np. w stalowe przęsła mostów.

Na podstawie oryginału "Bienentanz lässt Waben schwingen" autorstwa Von Tim Schröder wg tłumaczenia p. Eryka Latały z "Der Spiegel" z dnia 30 listopada 2001 r. opracował i opatrzył komentarzami

Maciej Winiarski

P.S. Autor składa szczególne podziękowania tłumaczowi, a zarazem sympatykowi pszczół i pszczelarzy - p. Erykowi Latale. To dzięki jego zainteresowaniu sprawami pszczelarskimi, to arcyciekawe - jak sądzę - doniesienie, w morzu różnorakich informacji zostało dostrzeżone i przekazane polskiemu czytelnikowi. Jeszcze raz serdecznie dziękuję.