31-03-2018 Trzmiele Cz.II

20170906_124600

To w jaki sposób trzmiele wybierają pożytek jest przedmiotem wielu badań. Od dawna wiadomo, że kierują się kolorem oraz kształtem kwiatów. Najczęściej oblatują niebieskie, żółte i białe, a im bardziej kontrastowe ubarwienie kwiatu, tym chętniej z niego korzystają. Oprócz tego preferują kwiaty symetryczne. Badania dowodzą również, że trzmiele częściej wybierają rośliny, które wykazują się przypadkową zmiennością w produkcji nektaru, wydzielając tylko co jakiś czas bardzo duże jego ilości, od tych, które produkują skąpe ilości nektaru, ale przez dłuższy czas. Trzmiele podczas lądowania na kwiecie wydzielają substancję zapachową będącą informacją dla pozostałych osobników. Podczas ich obserwacji odkryto, że młode osobniki początkowo wybierają kwiaty odwiedzane przez bardziej doświadczone owady, a z czasem, kiedy poznają ich strategię i preferencje, same decydują, który pożytek wybrać. Bazując na swojej wiedzy stronią od kwiatów nacechowanych zapachem innych osobników, ponieważ jest to dla nich oznaka niewystarczającego źródła nektaru lub pyłku. To zjawisko skłoniło naukowców do przeprowadzenia eksperymentu, w którym została sprawdzona zdolność społecznego uczenia się trzmieli oraz zakres, w jakim wykorzystują one zdobytą wiedzę.

Badania nad zdolnością uczenia się przeprowadzane są na różnych gatunkach zwierząt. Początkowo testowano pod tym względem głównie małpy i ptaki, z czasem ryby i gady. Doświadczenia te najczęściej opierają się na porównaniu próby zdobycia pokarmu przez grupę zwierząt, która wcześniej obserwowała przeszkolone do zadania osobniki, do usiłowań grupy, która zdobywała pokarm metodą prób i błędów bez uprzedniej obserwacji. Analogicznym badaniom postanowiono poddać owady.

W jednym z eksperymentów trzmiele ziemne umieszczono w przezroczystym naczyniu, w którym ustawiono krążki z syropem cukrowym, mające imitować kwiaty. Dostęp do pożywienia został uniemożliwiony przez zasłonięcie sztucznych kwiatów płytą Plexiglas. Do krążka przytwierdzono sznurek, którego pociągnięcie powodowało wysunięcie kwiatu i umożliwiało dostęp do pokarmu. Żaden z trzmieli nie mógł sprostać temu zadaniu, dlatego konieczne było wcześniejszego szkolenie, które polegało na obserwacji stopniowo zasłanianego płytą krążka. Tak wyuczone trzmiele stały się następnie obiektem obserwacji osobników, które nie miały wcześniej kontaktu z krążkami i nie mogły kojarzyć pociągnięcia za sznurek z pokarmem. Po jednokrotnej obserwacji przeszkolonego osobnika 60% niedoświadczonych trzmieli potrafiło wykonać to zadanie. Sprawdzono również, czy wystarczająca jest dla trzmieli obserwacja tego zadania wykonywanego przez człowieka (którego obecność nie była widoczna dla trzmieli) za pomocą przezroczystej rurki, jednak żaden z owadów nie był w stanie tego powtórzyć. Innym wariantem tego badania, była możliwość obserwacji przeszkolonych osobników jak podczas pierwszego eksperymentu, następnie zmieniając sznurek na dłuższy i ułożony w inny sposób. Trzmiele potrafiły wykonać to zadanie opierając się na zdobytej podczas wcześniejszej obserwacji wiedzy.

Kolejne badanie polegało na konieczności ułożenia niewielkiej piłki w wyznaczonym miejscu, w zamian za syrop cukrowy. Aby otrzymać zamiennik nektaru, owady miały za zadanie przesunąć piłkę z rogu platformy do jej centrum po uprzedniej demonstracji ćwiczenia za pomocą sztucznego modelu trzmiela. Trzmiele potrafiły wykonać to zadanie, choć w naturze nie spotykają się z podobnymi problemami, co było tym bardziej zdumiewające. Dodatkowo sprawdzono również, czy potrafią na podstawie zdobytego doświadczenia modyfikować zaobserwowane wcześniej zachowania na swoją korzyść. I tym razem trzmiele zaskoczyły badaczy niezwykłymi umiejętnościami. Pomimo tego, że obserwowały osobniki, które przesuwały najdalej od środka platformy położoną piłkę (ponieważ uniemożliwiono im za pomocą magnesu przesunięcie piłki położonej bliżej środka), to kiedy same wykonywały zadanie, najczęściej wybierały piłkę położoną najbliżej, podejmując mniej wysiłku, aby otrzymać nektar.

Było to przełomowe badanie, gdyż dotychczas sądzono, że owady wykazują jedynie najprostsze formy uczenia się. Ponieważ mózg owadów jest niewielki i o mniej skomplikowanej budowie w porównaniu do ludzkiego, wciąż pozostaje zagadką, dlaczego wiele owadów przejawia wysoce złożone zachowania adaptacyjne, które niegdyś były uważane za wyłączną cechę zwierząt o znacznie większych od owadów mózgach.

Trzmiele wykazują szereg interesujących zachowań w doborze pożytku, których dokładne badania mogą okazać się kluczowe w ochronie tego owada, a co za tym idzie w zachowaniu bioróżnorodności i zapewnieniu żywności dla ludzi, poprzez bardziej racjonalne zarządzanie krajobrazem. Ze względu na łatwość hodowli i brak agresywności, trzmiele mogą posłużyć jako model w badaniach nad procesami poznawczymi.

Agnieszka Murawska, Paweł Migdał

Uniwersytet Przyrodniczy we Wrocławiu

Katedra Higieny Środowiska i Dobrostanu Zwierząt.

20170906_143330