Heiluttelutanssi — mehiläisten viestintätapa: suunta, etäisyys ja merkitys
Heiluttelutanssi – mehiläisten älykäs viestintä: miten suunta ja etäisyys kerrotaan kukkapaikoista, vedenlöydöstä ja pesän resurssien hankinnasta.
Heiluttelutanssi on erityinen "kahdeksikon" tanssi, jonka mehiläinen tanssii pesässään. Sillä työläinen kertoo muille, mistä se on löytänyt mettä. Tämän osoitti itävaltalainen etologi Karl von Frisch.
Tanssi on eräänlainen mehiläisten viestintätapa. Sen tarkoituksena on antaa muille mehiläisille tietoa suunnasta ja etäisyydestä kukkiin, joissa on mettä tai siitepölyä tai molempia. Sitä käytetään myös kertomaan mehiläisille, mistä löytyy vettä.
Mehiläiset käyttävät tanssia saadakseen muut auttamaan heitä keräämään resursseja pesää varten. Ennen luultiin, että mehiläisillä on kaksi erillistä "rekrytointitanssia". Ne olivat "pyörötanssit" ja heiluttelutanssit. Pyöreitä tansseja ajateltiin käytettävän lähellä oleville asioille ja heilutustansseja kauempana oleville asioille. Nykyään tiedetään, että kiertotanssi on vain heiluttelutanssi, johon liittyy hyvin lyhyt "heilutusjuoksu" (ks. jäljempänä).
Miten heiluttelutanssi kertoo suunnan
Heiluttelutanssin ydin on lyhyt, suora heilutusjuoksu, jota seuraa kaareva paluu takaisin lähtöpisteeseen ja tämä toistuu useita kertoja muodostaen kuvion, joka näyttää kahdeksikolta. Kun mehiläinen heiluttaa vartaloaan juoksun aikana, sen liikkeen suunta suhteessa pesän kasvatuskehyksen pystysuoraan kertoo suunnan auringon suhteen: jos heilutusjuoksu on suoraan ylös kennosta, ruoka on suoraan auringon suuntaan; jos se on esimerkiksi 30 astetta vasemmalle ylhäältä, ruoka on 30 astetta vasemmalle auringosta.
Tämä "aurinkokompassi" toimii siksi, että pesänsisäiset kennot ovat pystysuorassa ja mehiläiset käyttävät painovoiman mukaista pystysuoraa viitteenä. Lisäksi mehiläisillä on sisäinen kello, jonka avulla ne kompensoivat auringon liikettä päivän mittaan — tanssin antama suuntatieto pysyy käyttökelpoisena eri aikoina päivästä.
Kuinka etäisyys koodataan
Etäisyydestä annetaan tietoa tanssin keston ja heilutuksen voimakkuuden kautta: pidempi ja voimakkaampi heilutusjuoksu tarkoittaa yleensä pidempää etäisyyttä ruokapaikalle. Tanssin seuraajat laskevat heilutusjakson pituuden ja myös toistojen määrän saadakseen käsityksen siitä, kuinka kaukana kohde on.
Tanssi ei yksin anna täydellistä osoitetta; siihen yhdistyy myös hajuvihjeet, joita tanssiessa välittyy. Dancerin mukana kulkeva kukkien tuoksu auttaa seuraajia tunnistamaan, millaisesta kukasta on kyse, ja näin löytämään samanlaiset kukat myös maastosta.
Lisäviestintä: äänet, värähtelyt ja kosketus
- Heiluttelutanssi tuottaa pieniä ääniä ja ilmavirtauksia, joita lähellä olevat mehiläiset aistivat antenneillaan.
- Tanssiva mehiläinen voi myös välittää ravintoa tai tuoksuja seuraajille (trophallaxis), mikä auttaa tiedon tarkentamisessa.
- Kennon pintaan syntyvät värähtelyt ja sähköiset muutokset voivat olla osa monikanavaista viestintää.
Pyörötanssi ja heiluttelutanssin jatkumo
Historian käsitys, että pyörötanssi (tai kiertotanssi) olisi täysin erillinen lähempien kohteiden ilmoittaja, on nykypäivänä korjattu: ne ovat samaa järjestelmää. Lyhyet etäisyydet tuottavat tanssin, jossa suora heilutusjuoksu on hyvin lyhyt tai lähes puuttuu — tästä syntynyt kuvio nähtiin aiemmin erillisenä "pyörötanssina". Nykykäsityksen mukaan kyse on yhden viestintäjärjestelmän variaatioista etäisyyden ja kohteen laadun mukaan.
Merkitys pesälle ja yhteisölle
Heiluttelutanssi on tärkeä tehokkaan resurssien löytämisen väline pesälle: sen avulla niukkoja ruokavarantoja voidaan hyödyntää nopeasti ja suurella joukolla. Se on myös keskeinen työkalu pesän hajautetussa päätöksenteossa, esimerkiksi pesän muuttoa suunniteltaessa, kun eri ehdokkaista tehdään yhteisön päätös kokoamalla kannattajia tanssien kautta.
Rajoitukset ja variaatiot
Tanssi ei ole virheetön opas. Etäisyys- ja suuntatiedot voivat olla epätarkkoja erityisesti pitkillä etäisyyksillä tai monimutkaisessa maastossa. Sään, pilvisyyden tai tiheän kasvuston vaikutuksesta mehiläiset käyttävät myös muita havaintokanavia ja omia kokeilujaan löytääkseen tarkimman reitin. Lisäksi eri mehiläislajeilla ja alalajeilla voi olla niin sanottuja "tanssidiakletkejä" — pieniä eroavaisuuksia tempoissa ja liikkeissä.
Tutkimus ja historiallinen merkitys
Karl von Frischin työt 1900-luvun alkupuolella paljastivat, että mehiläiset pystyvät välittämään koordinaattityyppistä tietoa ja ne saivat laajaa huomiota eläinkäyttäytymistutkimuksessa. Von Frischin tutkimustyö vaikutti merkittävästi etologian kehitykseen, ja hänelle myönnettiin myöhemmin Nobelin palkinto luonnontieteellisestä työstä.
Heiluttelutanssi on edelleen aktiivisen tutkimuksen kohde: tutkijat selvittävät sen tarkempia aistimekanismeja, tanssin neuromekaniikkaa ja sitä, miten yksilöllinen tieto yhdistyy yhteisön päätöksiin. Monet nykyaikaiset tutkimukset korostavat myös hajujen ja muiden sensori-informaation roolia tanssin täydentäjänä.
Yhteenvetona: heiluttelutanssi on monikanavainen, tehokas ja joustava tapa, jolla mehiläiset viestivät suunnasta, etäisyydestä ja usein myös kohteen laadusta — ja se on olennainen osa mehiläisyhteisön selviytymistä ja menestystä.
Heiluttelutanssi - kulma auringon suhteen osoittaa suunnan; tanssin heilutusosan kesto osoittaa etäisyyden.
Kuvaus
Vaggele-tanssi koostuu yhdestä sadasta tai useammasta piiristä. Jokaisessa piirissä on kaksi vaihetta. Nämä vaiheet ovat heilutusvaihe ja paluuvaihe. Kun mehiläinen palaa pesään löydettyään hyvän ravinnonlähteen, se suorittaa tanssin. Mehiläinen juoksee läpi pienen aaltomaisen kuvion (waggle run tai waggle-vaihe). Tämän jälkeen se kääntyy oikealle ja kiertää takaisin lähtöpisteeseen (paluuvaihe). Sen jälkeen se tekee toisen heilutusjuoksun ja kääntyy sitten vasemmalle ja kiertää takaisin alkuun. Tanssin waggle-vaihe on tanssin huomattavin ja informatiivisin osa.
Heilautusjuoksujen suunta ja kesto kertovat suunnan ja etäisyyden kukkiin. Suoraan auringon suuntaiset kukat näkyvät pystykampojen pystysuorilla heilahduksilla ylöspäin. Jos kukat ovat kulmassa auringon oikealle tai vasemmalle puolelle, heilutusjuoksu tehdään samassa kulmassa ylöspäin. Pesän ja kukkien välinen etäisyys näkyy heilutusjuoksujen kestossa. Mitä kauempana kukat ovat pesästä, sitä pidempi on heilutteluvaihe. Jokaista 100 metrin etäisyyttä kohti kukista heilutteluvaihe kestää noin 75 millisekuntia.
Sovellukset operaatiotutkimukseen
Ihmiset tutkivat sosiaalisten hyönteisten ja eläinten, kuten kalojen, lintujen ja muurahaisten, parviälyä. Viime aikoina on tutkittu mehiläisten heiluttelutanssikäyttäytymisen käyttämistä vikasietoiseen reititykseen. Wedden, Farooqin ja Zhangin (2004) tiivistelmästä.
Toinen mehiläisiin perustuva tekniikka on mehiläisyhdyskuntaoptimointi. Sitä käytetään auttamaan Internet-palvelimia kommunikoimaan paremmin.
Muu lukeminen
- Gould JL 1975. Hunajamehiläisten rekrytointi: tanssin ja kielen välinen kiista. Science 189:685-693.
- Riley JR, Greggers U, Smith AD, Reynolds DR, Menzel R 2005. Waggle-tanssin rekrytoimien mehiläisten lentoreitit". Nature 435:205-207.
- Seeley TD 1995. Pesän viisaus. Cambridge, MA: Harvard University Press.
- von Frisch K 1967. Mehiläisten tanssikieli ja suuntautuminen. Cambridge, MA: Harvard University Press.
Kysymyksiä ja vastauksia
K: Mikä on waggle-tanssi?
V: Heiluttelutanssi on erityinen "kahdeksikon" tanssi, jota mehiläiset tanssivat pesässään ilmoittaakseen muille mehiläisille suunnan ja etäisyyden kukkiin, joissa on nektaria, siitepölyä tai vettä.
K: Kuka löysi mehiläisten heiluttelutanssin?
V: Heiluttelutanssin löysi itävaltalainen etologi Karl von Frisch.
K: Miksi mehiläiset tanssivat heilutustanssia?
V: Hunajamehiläiset tanssivat heilutustanssia antaakseen muille mehiläisille tietoa suunnasta ja etäisyydestä kukkiin, joissa on mettä tai siitepölyä tai molempia. Sitä käytetään myös kertomaan mehiläisille, mistä löytyy vettä.
K: Miten heiluttelutanssi auttaa mehiläisiä?
V: Heiluttelutanssi on hyödyllinen mehiläisille, koska se auttaa niitä keräämään resursseja pesää varten. Mehiläiset käyttävät tanssia saadakseen muut auttamaan niitä resurssien keräämisessä.
K: Mitä eroa on kiertotanssilla ja heilutustanssilla?
V: Kiertotanssi on vain heiluttelutanssi, jossa on hyvin lyhyt "heilutusjuoksu". Pyöreitä tansseja käytetään lähellä olevien asioiden viestimiseen, ja heilutustansseja käytetään kauempana olevien asioiden viestimiseen.
K: Miten heilutustanssi auttaa mehiläisiä löytämään resursseja?
V: Heilutustanssi auttaa mehiläisiä löytämään resursseja antamalla tietoa suunnasta ja etäisyydestä kukkiin, joissa on mettä tai siitepölyä tai molempia. Se auttaa mehiläisiä myös löytämään vesilähteitä.
K: Käytetäänkö heilutustanssia kaikkien mehiläispesän mehiläisten väliseen viestintään?
V: Kyllä, heiluttelutanssi on eräänlainen mehiläisten viestintätapa, ja sitä käytetään kaikkien mehiläispesän mehiläisten väliseen viestintään.
Etsiä