پروازهای جهت یابی زنبور عسل؛ بازگشت دقیق به کندو

پروازهای جهت یابی زنبور عسل؛ بازگشت دقیق به کندو

موفقیت زنبورهای عسل تا حدی به تقسیم کار بین زنبورهای کارگر در سنین مختلف بستگی دارد. زنبورهای جوان (زنبورهای داخل کندو) سلول‌ها را تمیز می‌کنند، از لاروها مراقبت می‌کنند و به ملکه خدمت می‌کنند. زنبورهای مسن‌تر، چراگر هستند و گرده، شهد و آب را از سراسر طبیعت جمع‌آوری می‌کنند.

برای موفقیت، چراگر‌ها باید بدانند کجا را جستجو کنند و چگونه بازگردند. بخش «کجا را جستجو کنند» تا حدی با رقص معروف واگل توضیح داده می‌شود. در این مقاله، به بخش دوم موفقیت جمع‌آوری، یعنی توانایی بازگشت به کندو، می‌پردازیم. به‌طور خاص، درباره این موضوع بحث می‌کنیم که زنبور چگونه ابتدا مکان کندو را یاد می‌گیرد.

پروازهای جهت یابی

زنبورها به‌صورت غریزی نمی‌دانند کندو (یا درختی که کلنی وحشی در آن لانه کرده) کجاست. آن‌ها باید این را پیش از شروع سفرهای جمع‌آوری شهد یا گرده یاد بگیرند.

این یادگیری از طریق یک یا معمولاً چند پرواز جهت‌یابی انجام می‌شود. این پروازها به زنبور امکان می‌دهند مکان دقیق کندو را نسبت به نشانه‌های جغرافیایی به خاطر بسپارد. در سفرهای بعدی جمع‌آوری، زنبورها از این نشانه‌ها برای بازگشت به کندو استفاده می‌کنند.

پروازهای جهت‌یابی ویژگی‌های خاصی دارند که در مقدمه مقاله‌ای از کاپالدی و دایر (1999) به‌خوبی توصیف شده است:

پرواز جهت‌یابی در ورودی لانه زمانی آغاز می‌شود که زنبوری در حال خروج، می‌چرخد و به‌صورت رفت ‌و برگشتی معلق می‌ماند، در قوس‌های کوتاه می‌چرخد و ظاهراً به ورودی کندو نگاه می‌کند. سپس، زنبور اندازه قوس‌ها را افزایش می‌دهد تا اینکه پس از چند ثانیه، به‌صورت دایره‌ای پرواز می‌کند و تا ارتفاع 5 تا 10 متر از زمین اوج می‌گیرد. این پرواز مارپیچی، زنبور را از دید ناظران انسانی خارج می‌کند. او چند دقیقه بعد، همیشه بدون شهد یا گرده، باز می‌گردد.

این توصیف آن‌قدر دقیق است که نمی‌توانستم بهتر بنویسم، بنابراین عیناً نقل شده است.

شاید علاقمند باشید مقاله ” درک ساختار اجتماعی زنبور عسل ” را مطالعه کنید 🌷

ویژگی‌های پروازهای جهت‌یابی که از این توصیف مشخص است و زنبورداران آن را می‌شناسند، شامل موارد زیر است:

• در محدوده نزدیکی کندو.
• پرواز گسترده‌تر در ارتفاع بالاتر و فاصله بیشتر.
• مشاهده مستقیم، مکان، مدت یا مسیر این پروازهای دور را نشان نمی‌دهد.
• زنبوری که از پرواز جهت‌یابی بازمی‌گردد، گرده یا شهد با خود نمی‌آورد.

چگونه می‌دانیم که این پروازها به زنبور کمک می‌کنند تا مکان کندو را یاد بگیرد؟

مطالعات اولیه بکر (1958) نشان داد که زنبورهایی که پس از یک پرواز جهت‌یابی گرفته شده و تا 700 متر دورتر از کندو رها شدند، توانستند راه «خانه» را پیدا کنند. در مقابل، زنبورهایی که پیش از این پرواز جهت‌یابی نداشتند، به‌طور تعریف‌ شده گمراه بودند و به کندو باز نگشتند.

با این‌حال، درصد بازگشت پس از یک پرواز جهت‌یابی به فاصله نقطه رها شدن بستگی داشت و هیچ‌گاه بیش از حدود 60 درصد (در 200 متر) نبود. در مقابل، زنبورهای چراگر مسن‌تر (مثلاً پس از جابه‌جایی کندو به مکان جدید) پس از یک پرواز جهت‌یابی مجدد، با موفقیت حدود 90 درصد به کندو بازمی‌گشتند.

کاپالدی و دایر مطالعات اولیه بکر را گسترش دادند تا تأثیر دید نشانه‌های محلی بر جهت‌یابی و جهت‌یابی مجدد را بررسی کنند و سرعت بازگشت زنبورها پس از جابه‌جایی را نیز اندازه‌گیری کردند.

نشانه‌های جغرافیایی

این مطالعات نشان داد که یک پرواز جهت‌یابی به زنبورها امکان می‌دهد نشانه‌های جغرافیایی در نزدیکی کندو (100 تا 200 متر) را شناسایی کنند. وقتی از مکان‌های دورتر رها می‌شدند، پروازهای بازگشت سریع‌تر و موفق‌تر (یعنی با گم شدن زنبورهای کمتر) بودند، زمانی که زنبورها نشانه‌های نزدیک کندو را می‌دیدند.

خود کندو، جز در فواصل بسیار نزدیک، عملاً نامرئی بود. این برای حیوانی که در درخت لانه می‌کند منطقی است. یک درخت شبیه درخت دیگر است، اما اگر یاد بگیرید که لانه در درختی بین یک کاج بلند و یک پرچین بلند و مستقیم قرار دارد ، دو ویژگی که از صدها متر دورتر قابل‌دیدن هستند ، جهت‌یابی ساده می‌شود.

این نشان می‌دهد که زنبورستان‌هایی که نزدیک ویژگی‌های متمایز منظره قرار دارند، ممکن است برای افزایش نرخ بازگشت چراگر‌ها مناسب‌تر باشند. البته دیدگاه یک زنبور کارگر در حال جهت‌یابی، ممکن است با دیدگاه زنبوردار متفاوت باشد!

زنبورهای در حال جهت‌یابی مجدد (در مقایسه با زنبورهای پرواز اولی) زمان بیشتری برای کاوش محیط صرف کردند و بهتر بازمی‌گشتند. یا این زنبورها متفاوت یاد می‌گیرند (احتمالی قوی) یا تجربه قبلی آن‌ها در منظره گسترده‌تر، هنگام جابه‌جایی کندو به آن‌ها مزیت می‌دهد.

زنبورها کجا می‌روند؟

مطالعات اولیه بکر و دایر و همکارانشان بسیاری از ویژگی‌های پروازهای جهت‌یابی را مشخص کردند.

• اما آن‌ها نشان ندادند که زنبورها در طول این پروازها دقیقاً کجا می‌روند؟
• آیا به‌صورت تصادفی پرواز می‌کنند؟
• آیا در مارپیچ‌های رو به افزایش پرواز می‌کنند؟
• شاید نوعی جستجوی شبکه‌ای انجام می‌دهند و ویژگی‌های منظره را برای آینده بررسی می‌کنند؟

پیشرفت‌های اخیر در رادار هارمونیک امکان ردیابی زنبورهای منفرد در پروازهای جهت‌یابی تا صدها متر را فراهم کرده است. این‌ها بینش بیشتری درباره این فرآیند ارائه داده‌اند.

از آنجا که رادار هارمونیک به مطالعات دیگر پرواز زنبور عسل ، مانند تأثیر نئونیکوتینوئیدها بر توانایی جمع‌آوری نیز مربوط است، کمی از موضوع پروازهای جهت‌یابی منحرف می‌شوم تا این فناوری را شرح دهم.

رادار هارمونیک

رادار هارمونیک مطالعات ردیابی حشرات را متحول کرده است، همان‌طور که برچسب‌های GPS بینش‌های منحصربه‌فردی درباره مهاجرت پرندگان یا کوسه‌ها فراهم کرده‌اند.

سیستم رادار دو بخش دارد. حشره با آنتنی کوچک متصل به دیود شاتکی (که با هم ترانسپوندر نامیده می‌شوند) برچسب‌گذاری می‌شود. فرستنده/راشکار، اسکنر زمینی است که سیگنال رادار را ارسال می‌کند. این سیگنال به‌عنوان منبع انرژی توسط دیود استفاده می‌شود که هارمونیکی از سیگنال اصلی را بازتاب می‌دهد و قابل‌شناسایی است.

ترانسپوندر وزنی کمتر از بار گرده معمولی دارد، هرچند احتمالاً آنتن مقاومت بادی ایجاد می‌کند. در مطالعاتی با زنبورهای مجهز و بدون ترانسپوندر، پروازهای جهت‌یابی مدت مشابهی داشتند، که نشان می‌دهد مقاومت بادی تأثیر قابل‌توجهی بر توانایی پرواز زنبور ندارد.

پروازهای جهت‌یابی (a-c) و جمع‌آوری (d) با رادار هارمونیک ردیابی شدند.

پروازهای جهت‌یابی توسط زنبورهایی بین 3 تا 14 روز پس از خروج از پیله انجام شد، با میانگین شروع جمع‌آوری در 14 روز پس از خروج. زنبورها بین 1 تا 18 پرواز جهت‌یابی انجام دادند، اما رابطه مستقیمی بین تعداد پروازها و سن زنبور نبود، که نشان می‌دهد ممکن است با سرعت‌های متفاوتی یاد بگیرند.

پروازهای جهت‌یابی اولیه معمولاً در نزدیکی کندو بودند. زنبورهای مسن‌تر پیش از جمع‌آوری دورتر می‌رفتند. مطالعات جدیدتر این موضوع را با جزئیات بیشتری بررسی کرده‌اند.

پروازهای جهت‌یابی به‌وضوح با پروازهای جمع‌آوری متفاوت بودند. اولی کندتر و غیرمستقیم‌تر بود. سرعت زمینی زنبورهای در حال جهت‌یابی حدود 3.6 متر بر ثانیه بود، درحالی‌که چراگر‌ها با سرعت 5.6 متر بر ثانیه پرواز می‌کردند و پروازهای جمع‌آوری خطوط مستقیم «رفت‌ و برگشت» بودند.

کاوش بیشتر

مطالعه‌ای جدیدتر با استفاده از رادار هارمونیک، چندین پرواز جهت‌یابی زنبورهای منفرد را بررسی کرده و تحلیل کرده است که چگونه زنبور با نزدیک شدن به سن جمع‌آوری، منظره را کاوش می‌کند.

این مطالعه شگفت‌انگیز بود. شامل افزودن و سپس برداشتن ترانسپوندر از 115 زنبور منفرد در 184 پرواز جهت‌یابی بود. وقتی زنبور در حال جهت‌یابی بازمی‌گشت، آن را می‌گرفتند، ترانسپوندر را برمی‌داشتند و اجازه می‌دادند به کندو بازگردد. وقتی برای پرواز جهت‌یابی بعدی ظاهر می‌شد، ترانسپوندر را دوباره وصل می‌کردند.

هر کس از ناتوانی در علامت‌گذاری ملکه‌ها شکایت دارد، باید این را به‌عنوان تمرین انجام دهد! 😉

دانشمندان همچنین چند پرواز جمع‌آوری از تعداد کمتری از همان زنبورها را ثبت کردند تا رفتار آن‌ها در پروازهای جهت‌یابی و جمع‌آوری مقایسه شود.

پروازهای جهت‌یابی و جمع‌آوری پنج زنبور منفرد

پروازها به‌صورت کوتاه‌برد یا بلندبرد تعریف شدند، اما پروازهای جهت‌یابی بلندبرد همچنان به‌طور قابل توجهی کوتاه‌تر از پروازهای چرا بودند.

• پروازهای کوتاه‌برد در شرایط آب‌وهوایی نامساعد انجام شدند و زنبورها را با محیط بلافصل اطراف کندو آشنا کردند.
• مدت پروازهای بلندبرد متوالی با گذشت زمان کاهش یافت، زیرا زنبورها نسبت به محیط بلافصل کندو شناخت پیدا کردند؛ به عبارت دیگر، پروازهای بلندبرد در ابتدا مقداری کاوش محلی را نیز شامل می‌شدند.
• پروازهای جهت‌یابی مناطق مختلف چشم‌انداز را بررسی می‌کردند، نه این‌که فقط بر یک بخش خاص متمرکز شوند.
• پروازهای چرا در ادامه، شامل مناطقی بودند که ممکن بود زنبورها هرگز در طول پروازهای جهت‌یابی از آن‌ها بازدید نکرده باشند.
• برخی از پروازهای چرا با مدت بسیار طولانی ممکن است تا حدی شامل فعالیت‌های اکتشافی باشند، هرچند مشخص نیست که آیا این امر واقعاً نوعی پرواز جهت‌یابی است یا فعالیت واقعی دیده‌بانی.

همه زنبورها پروازهای کوتاه و بلندمدت انجام ندادند، اما پروازهای بلندمدت اولیه شامل کاوش محلی نیز بودند.

نشانه‌های زمینی و نتیجه گیری

بخش نهایی این مطالعه تأثیر ویژگی‌های بصری منظره بر پروازهای جهت‌یابی را بررسی کرد. این موضوع به‌تنهایی ارزش یک مقاله جداگانه دارد، زیرا تکنیک‌ها پیچیده هستند.

آن‌ها نقشه‌های حرارتی از پروازها را روی جغرافیا قرار دادند. با این روش مشخص شد که برخی ویژگی‌های قابل‌دیدن از هوا، مانند مرز بین چمن‌زار و مسیر، بر جهت پرواز و پروازهای جهت‌یابی تأثیر می‌گذارند.

مطالعات دیگری درباره تأثیر نشانه‌های قابل‌دیدن بر پرواز زنبورها وجود دارد که در آینده به آن‌ها بازمی‌گردم. مانند نکته قبلی درباره نشانه‌های قابل‌دیدن، این نشان می‌دهد که زنبورستان‌های نزدیک به ویژگی‌های متمایز ممکن است به جهت‌یابی و پروازهای بازگشت زنبورهای عسل کمک کنند.

دفعه بعد که در یک بعدازظهر گرم و آفتابی کنار ورودی کندو بایستید و زنبورهای کارگر جوان را ببینید که در ورودی به‌صورت رفت‌وبرگشتی پرواز می‌کنند و سپس به‌صورت مارپیچی بالا می‌روند و از دید خارج می‌شوند، بدانید که این بخش ضروری آموزش آن‌ها برای تبدیل شدن به چراگر‌های مؤثر است. آن‌ها مدت زیادی جمع‌آوری نمی‌کنند – شاید حداکثر سه هفته – اما بسیار مؤثر هستند، چون می‌دانند کجا باید بازگردند.

ترجمه این مقاله توسط مرکز تخصصی زنبورداری و پرورش ملکه ارجان صورت گرفته است.

دسترسی سریع به آخرین مقالات مرتبط :