8/13/09

Ο χορός των μελισσών


α. Κυκλικός χορός (Round dance) β. Παλμικός χορός σχήματος «Οκτώ» (Tail-wagging dance)

Εικ. 1 Τροχιά της μέλισσας (α) κατά τη διάρκεια του κυκλικού χορού και (β) κατά τη διάρκεια του παλμικού χορού σχήματος οχτώ. Μέλισσες που ακολουθούν τη χορεύτρια παίρνουν την πληροφορία.

"Περίπου 60 χρόνια πριν, πολλοί βιολόγοι θεωρούσαν ότι οι μέλισσες και άλλα έντομα είχαν αχρωματοψία. Δεν μπορούσα να το πιστέψω. Γιατί τα έντονα χρώματα των λουλουδιών μπορούν να γίνουν κατανοητά μόνο σαν μια προσαρμογή σε επικονιαστές ευαίσθητους στα χρώματα. Αυτή ήταν η αρχή πειραμάτων για την αίσθηση των χρωμάτων στις μέλισσες . Σε ένα υπαίθριο τραπέζι τοποθέτησα ένα χρωματισμένο χαρτί μεταξύ άλλων χαρτιών που ήταν χρωματισμένα με διαφορετικές αποχρώσεις του γκρι και πάνω στο χρωματισμένο χαρτί τοποθέτησα έναν μικρό γυάλινο πιάτο γεμάτο με σιρόπι ζάχαρης. Μέλισσες από μια κοντινή κυψέλη μπορούσαν να εκπαιδευθούν να αναγνωρίζουν αυτό το χρώμα και έδειξαν την ικανότητα να το ξεχωρίζουν από τις αποχρώσεις του γκρι. Για να αποτρέψω μια πολύ μεγάλη συγκέντρωση μελισσών, καθιέρωσα διαλείμματα μεταξύ των τροφοδοτήσεων. Μετά από αυτά τα διαλείμματα, μόνο σποραδικές μέλισσες ανιχνεύτριες έρχονταν στο άδειο πιάτο και πέταγαν πίσω στην κυψέλη. Το τραπέζι παρέμενε εγκαταλειμμένο. Εάν μια ανιχνεύτρια, εντούτοις, έβρισκε το πιάτο γεμάτο και γυρνούσε στην κυψέλη με σιρόπι, μέσα σε λίγα λεπτά ολόκληρη η ομάδα των συλλεκτριών είχε επιστρέψει στο τραπέζι... "

Αυτά έλεγε ο Von Frisch, αυτός ο πρωτοπόρος και σοφός ερευνητής της ζωής των μελισσών. Αυτό όμως που τον έκανε διάσημο, καθώς και όσο ποτέ άλλοτε ευτυχισμένο, ήταν η ανακάλυψή του για τους χορούς των μελισσών. Οι μέλισσες εκτελούν χορούς με τους οποίους υποδεικνύουν τη θέση της τροφής στις υπόλοιπες μέλισσες. Οι χοροί αυτοί γίνονται μέσα στην κυψέλη. Όταν η τροφή βρίσκεται σε μικρές αποστάσεις (50 μέτρα ή λιγότερα), ο χορός είναι κυκλικός. Όταν η απόσταση της τροφής είναι μεγαλύτερη (περισσότερο από 50 μέτρα), οι μέλισσες εκτελούν έναν χορό σχήματος οκτώ διαγράφοντας επιπλέον ένα ευθύγραμμο τμήμα διαμέσου του "οχτώ", δονώντας επίμονα το σώμα τους (δείτε την Εικ.1 του post). Οι μέλισσες όμως δείχνουν με το χορό όχι μόνο την απόσταση αλλά και την κατεύθυνση της τροφής, από τη γωνία που σχηματίζεται ανάμεσα στο ευθύγραμμο τμήμα του χορού -"οχτώ" και τη θέση του ήλιου. Εφόσον όμως ο ήλιος αλλάζει θέση στον ουρανό, πώς μπορούν οι μέλισσες να δείχνουν τη σωστή κατεύθυνση; Περί αυτού, μας λέει ο Von Frisch:

"Ο παλμικός χορός όχι μόνο δείχνει την απόσταση αλλά δίνει και την κατεύθυνση προς το στόχο. Στην κυψέλη παρατήρησης, οι μέλισσες που έρχονται από το ίδιο μέρος συλλογής εκτελούν την παλμική κίνηση στην ίδια κατεύθυνση, ενώ αυτά τα ευθύγραμμα τμήματα έχουν διαφορετική κατεύθυνση όταν εκτελούνται από μέλισσες που επιστρέφουν από άλλες κατευθύνσεις. Εντούτοις, η κατεύθυνση των παλμικών αυτών ευθύγραμμων τμημάτων των μελισσών που έρχονται από την ίδια θέση σίτισης δεν παραμένει σταθερή. Καθώς η ημέρα προχωράει η κατεύθυνση αλλάζει σύμφωνα με την ίδια γωνία που διένυσε ο ήλιος στο μεταξύ, αλλά με αντίθετη φορά. Έτσι, η χορεύτρια δείχνει στις άλλες μέλισσες την κατεύθυνση προς το στόχο σε σχέση με τη θέση του ήλιου. Εκείνες οι στιγμές στην κυψέλη παρατήρησης όταν οι μέλισσες μου αποκάλυψαν αυτό το μυστικό παραμένουν αξέχαστες. Το συναρπαστικό είναι ότι η γωνία μεταξύ της θέσης του ήλιου και της πορείας της συλλέκτριας σε σχέση με το στόχο γίνεται μέσα στο σκοτάδι της κυψέλης, στην κάθετη επιφάνεια της κηρήθρας, κι εκφράζεται ως γωνιακή μετατόπιση σε σχέση με την κατακόρυφο. Η μέλισσα μεταθέτει έτσι τη γωνία σε μια διαφορετική περιοχή της αισθητηριακής αντίληψης." Η παρακάτω εικόνα μας δείχνει το πώς συμβαίνει αυτό:


Υπόδειξη της απόστασης με το χορό- οχτώ. (Αριστερά,) ο στόχος είναι στην ίδια κατεύθυνση με τον ήλιο. (Δεξιά,) ο στόχος βρίσκεται 40 μοίρες προς τα αριστερά σε σχέση με τη θέση του ήλιου. Σχεδιαγράμματα των χορών, μεγεθυμένα, βρίσκονται στο κάτω αριστερό μέρος της εικόνας.

Η ιστορία όμως δεν τελειώνει εδώ. Τι κάνουν άραγε οι μέλισσες όταν έχει συννεφιά ή όταν ο ήλιος, λίγο πριν τη δύση, έχει κρυφτεί πίσω από τα βουνά; Πώς προσανατολίζουν τους χορούς τους σε σχέση με τον "αόρατο" σε αυτές τις περιπτώσεις ήλιο; Παρότι εμείς οι άνθρωποι δεν έχουμε καμία αντίληψη του πολωμένου φωτός, οι μέλισσες το βλέπουν! Το ηλιακό φως είναι πολωμένο, που σημαίνει ότι η διεύθυνση του ηλεκτρομαγνητικού κύματος του φωτός (επίσημα η διεύθυνση της ηλεκτρικής συνιστώσας του πεδίου) σχηματίζει γωνία με τη διεύθυνση της διάδοσης του κύματος. Να λοιπόν τι μας λέει ο Von Frisch για τις εκπληκτικές του ανακαλύψεις πάνω στο θέμα:

"Ας επιστρέψουμε τώρα στις δικές μας μέλισσες και στην παρατήρηση των χορών σε μια οριζόντια κυψέλη. Δεν μπορεί να υπάρξει καμία αμφιβολία ότι η θέση του ήλιου παίζει αποφασιστικό ρόλο στην κατεύθυνση του χορού τους. Ο ήλιος μπορεί να αντικατασταθεί από μια λάμπα σε μια σκοτεινή σκηνή. Αλλάζοντας τη θέση της λάμπας, οι μέλισσες αναγκάζονται να χορεύουν σε οποιαδήποτε επιθυμητή κατεύθυνση. Αλλά υπήρχε ένας μεγάλος γρίφος. Για να αποφευκτεί η υπερθέρμανση κατά τη διάρκεια των περισσότερων πειραμάτων, μια προστατευτική στέγη τοποθετήθηκε πάνω από την κυψέλη παρατήρησης. Οι χορεύτριες δεν μπορούσαν να δουν τον ήλιο. Εντούτοις ο χορός τους ήταν συνήθως σωστός. Ο προσανατολισμός από θερμική υπέρυθρη ακτινοβολία, από διεισδύουσα υπεριώδη ακτινοβολία, καθώς και άλλες εξηγήσεις φαίνονταν πιθανές και έπρεπε να βρεθεί τρόπος να αποκλειστούν- εωσότου παρατήρησα ότι ένα οποιοδήποτε μέρος του ουρανού είναι ισοδύναμο κατά μία έννοια με τον ήλιο. Όταν σύννεφα περνούσαν πάνω από το μέρος του ουρανού που έβλεπαν οι μέλισσες, οι χοροί αμέσως αποπροσανατολίζονταν. Επομένως πρέπει να ήταν σε θέση να «διαβάζουν» τη θέση του ήλιου από τον ουρανό. Η κατεύθυνση της πόλωσης του μπλε φωτός διαφέρει σε σχέση με τη θέση του ήλιου σε ολόκληρη την έκταση του ουρανού. Κατά συνέπεια, για κάποιον που μπορεί να αντιληφθεί την κατεύθυνση της δόνησης, ακόμη και ένα σημείο του ουρανού μπορεί να αποκαλύψει τη θέση του ήλιου από την κατεύθυνση της πόλωσης του μπλε χρώματος. Είναι άραγε οι μέλισσες προικισμένες με αυτήν την ικανότητα; Το ακόλουθο πείραμα έδωσε μιαν απάντηση: Η κυψέλη παρατήρησης τοποθετήθηκε οριζόντια μέσα σε μια σκοτεινή σκηνή από όπου οι χορεύτριες είχαν θέα μιας μικρής περιοχής του ουρανού. Χόρευαν σωστά στραμμένες προς τη δύση όπου βρισκόταν η θέση σίτισης 200 μέτρα μακριά. Όταν ένα στρογγυλό, περιστρεφόμενο πολωτικό φίλτρο τοποθετήθηκε πάνω από την κηρήθρα με τέτοιο τρόπο ώστε να μην αλλάξει η κατεύθυνση του πολωμένου φωτός από εκείνο το μέρος του ουρανού, οι μέλισσες συνέχισαν να χορεύουν σωστά. Εάν, ωστόσο, γύριζα το φίλτρο δεξιά ή αριστερά, η κατεύθυνση του χορού των μελισσών άλλαζε προς τα δεξιά ή προς τα αριστερά και υπό αντίστοιχες τιμές γωνίας. Επομένως, οι μέλισσες μπορούν να αντιληφθούν το πολωμένο φως. Ο ουρανός, που στα μάτια μας φαίνεται σαν ένα ομοιόμορφο μπλε χρώμα, είναι χαρακτηριστικά διαμορφωμένος για τις μέλισσες..."

Η ιστορία μας δεν τελειώνει ούτε εδώ. Ο Von Frisch είχε παρατηρήσει κάτι ακόμη: Οι μέλισσες κάποιες φορές έκαναν λάθος στην εκτίμησή τους για την απόσταση και την κατεύθυνση της τροφής καθώς εκτελούσαν χορούς. Εντούτοις, ο Von Frisch, μαζί με άλλους ερευνητές, διαπίστωσαν ότι συνυπολογίζοντας το μαγνητικό πεδίο της γης, τα λάθη αυτά κανονικοποιούνταν, δηλαδή διορθώνονταν. Σχετικά με την αντίληψη του μαγνητικού πεδίου της γης από τις μέλισσες, μας λέει ο ίδιος:

"Τα τελευταία χρόνια, ένα παλιό και επίμονο ερώτημα άνοιξε ένα νέο πεδίο εργασίας για τους ερευνητές των μελισσών. Στη συζήτηση για την υπόδειξη της κατεύθυνσης, κράτησα ένα μυστικό. Οι χορεύτριες δεν έδειχναν πάντα σωστά τις πηγές τροφής. Κάποιες ώρες απέκλιναν χαρακτηριστικά προς τα δεξιά ή προς τα αριστερά. Ωστόσο, καμία ανακρίβεια ή τυχαία παραπλάνηση δεν συνέβαινε. Τα λάθη ήταν συνεπή και, όταν καταγράφονταν κάτω από τις ίδιες συνθήκες, ο χρόνος έδινε πάλι τις ίδιες καμπύλες για μια τυπική ημερήσια ρουτίνα. Έτσι μπορούσαν να αντισταθμίσουν, για παράδειγμα, μια διαφορετική θέση της κηρήθρας στο χώρο. Λάθη συνέβαιναν μόνο με τη μετάθεση της γωνίας του χορού. Στους οριζόντιους χορούς δεν υπάρχει «λανθασμένη υπόδειξη της κατεύθυνσης.» Παρατηρήσεις πολλών ετών, που έγιναν από κοινού με το συνάδελφό μου Lindauer, μας οδήγησαν τελικά σε ένα συμπέρασμα που φαινόταν αποδεκτό Εντούτοις, ανασκευάστηκε από τον Lindauer, ο οποίος επέμεινε στα πειράματά του μαζί με το σπουδαστή του H. Martin. Αναγνώρισαν το μαγνητικό πεδίο της γης ως αιτία για τη λανθασμένη ένδειξη της κατεύθυνσης. Αν αυτό καταργηθεί τεχνητά, το λάθος εξαφανίζεται και αλλάζοντας πάλι τεχνητά την κατεύθυνση των μαγνητικών γραμμών, η ένδειξη της κατεύθυνσης άλλαζε αντίστοιχα Η ιδέα ότι το μαγνητικό πεδίο μπορεί να διαδραματίζει κάποιο ρόλο στο μυστηριώδη προσανατολισμό των ζώων είχε απορριφθεί για πολύ καιρό. Κατά τη διάρκεια των τελευταίων ετών ωστόσο έχει επιβεβαιωθεί από νέες παρατηρήσεις, ειδικά στα πουλιά και στα έντομα Τίποτα δεν δείχνει μέχρι τώρα ότι οι μέλισσες, στις μεθοδικές και μεγάλων αποστάσεων πτήσεις τους, χρησιμοποιούν το μαγνητικό πεδίο της γης. Απροσδόκητα, εντούτοις, αποδείχθηκε εξίσου σημαντικό βιολογικά αλλά με έναν διαφορετικό τρόπο. Όταν ένα σμήνος μελισσών χτίζει τις κηρήθρες του σε μια κυψέλη που έχει προετοιμάσει ο μελισσοκόμος, η θέση τους στο χώρο καθορίζεται από τα αναρτημένα ξύλινα πλαίσια. Στη φυσική κατοικία της μέλισσας, όπως η κουφάλα ενός δέντρου για παράδειγμα, δεν υπάρχουν τεχνητά ξύλινα πλαίσια. Ωστόσο, χιλιάδες μέλισσες εργάζονται μαζί, και μέσα σε μια νύχτα πετυχαίνουν να χτίσουν μια κανονική σειρά από παράλληλες κηρήθρες. Κάθε μεμονωμένο έντομο δουλεύει εδώ κι εκεί χωρίς να παίρνει εντολές από κάποιον επιβλέποντα. Οι μέλισσες προσανατολίζονται από το μαγνητικό πεδίο της γης και όλες θυμούνται τη θέση των κηρηθρών όπως ήταν στην παλιά αποικία."

Εδώ ο Von Frisch μας λέει ότι ενώ ακόμη δεν έχει ερευνηθεί επαρκώς η ικανότητα των μελισσών και άλλων ζώων να προσανατολίζονται χάρη στο μαγνητικό πεδίο της γης, ωστόσο υπάρχουν σαφείς ενδείξεις ότι κάτι τέτοιο φαίνεται σε κάποιον βαθμό να ισχύει, όπως για παράδειγμα στις μέλισσες κατά την κατασκευή των κηρηθρών τους. Όλοι βεβαίως έχουμε ακούσει τον τελευταίο καιρό ότι οι μάλισσες "χάνονται", χωρίς κανένας επιστήμονας ακόμη να έχει καταφέρει να δώσει μια ικανοποιητική εξήγηση. Αν όμως λάβουμε υπόψη τις παρατηρήσεις του Von Frisch για την ικανότητα προσανατολισμού τους με το μαγνητικό πεδίο, δεν είναι εύλογο να υποθέσουμε ότι οι μέλισσες χάνονται ίσως επειδή αποπροσανατολίζονται εξαιτίας των ανθρώπινων ηλεκτρομαγνητικών εκπομπών; Ο Einstein είχε πει ότι αν οι μέλισσες εξαφανιστούν η ανθρωπότητα θα καταστραφεί. Για μένα προσωπικά που είναι μελισσοκόμος, αν οι μέλισσές μου χαθούν, η ζωή μου δε θα έχει νόημα...





ΠΑΡΑΠΟΜΠΕΣ ΚΑΙ ΣΗΜΕΙΩΣΕΙΣ


Μπορείτε να βρείτε τις παραπομπές καθώς και να κατεβάσετε το πλήρες κείμενο της διάλεξης του Von Frisch στους παρακάτω συνδέσμους:


Το κείμενο στα αγγλικά.

Το κείμενο στα ελληνικά, σε δική μου μετάφραση.


No comments:

Post a Comment