Без старших сестер, с которыми можно практиковаться, молодые пчелы преодолевают расстояния
Новый тест виляющих танцев медоносных пчел показывает, что они могут научиться делать это лучше.
В экспериментальной установке группы молодых медоносных пчел, которые выясняют, как самостоятельно добывать корм, начинают спонтанно вилять танцем, но плохо.
Виляние имеет значение. Петли и трясущиеся крупы медоносной пчелы кодируют подсказки, которые помогают ее товарищам по колонии лететь к еде, которую она нашла, иногда за километры. Однако в пяти колониях, участвовавших в новом тесте, не было ни старших, ни сводных сестер, которые могли бы стать образцом для подражания в правильном выполнении танцевальных движений.
Тем не менее, танцы улучшились в некотором смысле, так как молодежь изо дня в день извивалась и петляла, сообщает поведенческий эколог Джеймс Них из Калифорнийского университета в Сан-Диего. Но при вилянии подсказками для получения информации о расстоянии Apis mellifera без образцов для подражания никогда не соответствовала времени и кодированию в обычных колониях, где молодые пчелы практиковались со старшими собирателями, прежде чем делать основное виляние самостоятельно.
Таким образом, колонии, состоящие только из молодых особей, показывают, что социальное обучение или его отсутствие имеет значение для общения медоносных пчел с помощью танца, пишут Ние и его международная группа коллег в журнале Science от 10 марта. Пчелиный виляющий танец, своего рода язык, оказывается одновременно врожденным и приобретенным, как певчие птицы или человеческое общение.
Танец может показаться простым на диаграмме, но исполнить его на просторах сотовых ячеек довольно сложно. Пчелы «бегут вперед со скоростью более одной длины тела в секунду в кромешной тьме, пытаясь сохранить правильный угол, в окружении сотен толпящихся пчел», — говорит Них.
Пчеловоды и биологи знают, что некоторые виды пчел могут учиться у других — некоторые шмели даже пробовали играть в футбол (SN: 23.02.17). Но когда дело доходит до виляющих танцев, «я думаю, люди предполагают, что это генетика», — говорит Них. Это сделало бы эту причудливую работу ног более похожей на болтливую, но врожденную коммуникацию изменения цвета каракатицы, например. Лабораторные эксперименты с потерпевшими кораблекрушение вместо этого показывают нечеловеческий пример «социального обучения для сложной коммуникации», говорит Ни.
Тестирование на социальное обучение потребовало некоторого тщательного пчеловодства. В исследовательском центре пасеки в Куньмине, Китай, исследователи поместили тысячи почти взрослых медоносных пчел (на так называемой стадии пурпурноглазых куколок) в инкубаторы, а затем собрали совершенно новых крылатых взрослых особей, когда они появились.
Эти молодые люди поселились в пяти странно населенных колониях новичков-рабочих одного возраста. В каждой колонии была королева, которая откладывала яйца, но не покидала колонию в поисках корма. Еда должна была доставляться молодыми работниками, а не старшими, опытными собирателями, которые жужжали и танцевали в местах расположения цветов.
В виляющем танце пчелы-собиратели должны освоить не только движения, но и препятствия на сотовом танцполе. Ячейка может быть пустой. «Это всего лишь края, за которые нужно держаться…. Было бы легко споткнуться», — говорит Ние. В отличие от коммерческих ульев с изготовленными однородными ячейками сот, натуральные соты «очень неравномерны», говорит он. «По краям они становятся немного сумасшедшими и грубыми».
Медоносная пчела, которая приносит домашнюю еду в свою колонию, делает виляющий танец, который сообщает своим товарищам по колонии, как найти источник. В центре пчела с зеленой точкой на спине исполняет свой первый виляющий танец, а вокруг толпятся другие пчелы. Она уже успела подтанцовывать под танцы других опытных собирателей, так что она делает довольно регулярные восьмерки. Новое исследование показывает, что пчелы, у которых нет таких наставников, также не справляются с танцевальными движениями.
Танцы на этих коварных поверхностях кодируют направление еды в виде угла, под которым танцор виляет на гребне (измеряется относительно силы тяжести). Продолжительность виляния дает представление о том, как далеко находится золотое дно.
Пять колоний потерпевших кораблекрушение были оставлены, чтобы научиться танцевать самостоятельно, в отличие от пяти других колоний на пасеке с естественным смешением. В начале экспериментов исследователи записали и проанализировали первые танцы пяти пчел из каждого улья.
Даже в разновозрастных ульях танцоры не каждый раз выбирали идеальный ракурс. Экстремальные значения в серии из шести виляющих пробежек могут отличаться чуть более чем на 30 градусов. Однако у потерпевших крушение ульев поначалу было гораздо больше проблем. Углы двух из пяти потерпевших кораблекрушение танцоров отклонились друг от друга более чем на 50 градусов, а одна бедная пчела отклонилась более чем на 60 градусов за шесть повторов.
Виляющий танец позволяет пчелам делиться новостями о том, где найти пищу. У медоносной пчелы, отмеченной фиолетовой точкой, которая делает неправильные петли в виде восьмерки в центре, не было пожилых, опытных собирателей, которые могли бы вести ее в тренировочных танцах. В результате ее первый танец был грубым, и другие пчелы, кажется, сталкиваются с ней так же, как и следуют за ней. Исследование, сравнивающее пчел с танцевальными наставниками и без них, показывает, что это сложное общение представляет собой смесь врожденного и приобретенного поведения.
Однако по мере того, как потерпевшие кораблекрушение получали больше опыта, они становились лучше. Повторение теста с теми же помеченными пчелами через несколько недель, ближе к концу их жизни, показало, что они ловят рыбу так же хорошо, как танцоры в обычном улье.
Что потерпевшие крушение не сильно изменились, так это особенности танца, которые кодируют расстояние до еды. Исследователи устроили ульи таким образом, чтобы у всех был одинаковый опыт полета на расстояние до кормушки. Тем не менее, потерпевшие кораблекрушение пчелы продолжали танцевать, как будто это было дальше.
Они давали больше осевых виляний за один проход (около пяти виляний), чем пчелы из разновозрастных ульев (скорее 3,5 виляния). Молодежи также требовалось больше времени на каждую пробежку.
Доказательства, подобные этому исследованию кормодобывания, «действительно накапливаются в связи с важностью обучения (будь то индивидуального или социального) в сложном поведении пчел», — пишет в электронном письме экофизиолог насекомых Тамар Кеасар из Хайфского университета в Израиле. В своей работе она видит, как пчелы учатся извлекать пищу из сложных цветов. В конце концов, пчелы — это не просто маленькие автоматы с крыльями.
