Pszczoła wpada w depresję

Pszczoła ma mózg wielkości jednego miligrama z zaledwie milionem połączeń nerwowych. A jednak jest tak inteligentna, że potrafi rozwiązać zadanie za trudne nawet dla superkomputerów.

Jak dobrym nawigatorem jest pszczoła? Czy szukając drogi do domu, kieruje się jedynie pozycją Słońca, jak inne owady? Odpowiedź na te pytania znaleźli naukowcy z Niemiec, USA i Nowej Zelandii pod kierownictwem prof. Randolfa Menzela z Wolnego Uniwersytetu Berlina. Na kilka godzin uśpili pszczoły, potem wypuścili je nad łąką około 400 metrów od uli i śledzili trasy ich lotu. Naukowcy sądzili, że owady będą kompletnie zdezorientowane, bo wymuszony sen przestawia zegar biologiczny, a to zakłóca nawigowanie według pozycji Słońca. Pszczoły nie poczuły się jednak ani przez chwilę zagubione. Z łatwością trafiły do swoich uli.

Badanie, którego wyniki opublikowało prestiżowe czasopismo „PNAS”, pokazuje, że z pozoru bezrozumne owady, pozbawione zaawansowanego układu nerwowego, potrafią zapamiętać skomplikowaną trasę wiodącą z jednego punktu do drugiego, czyli stworzyć mentalną mapę przestrzeni.

Dziś wiemy, że pszczoły potrafią świetnie rozpoznawać otoczenie i porównywać je z zapamiętanymi wcześniej szczegółami

– Dotychczas panowało przekonanie, że bardzo małe mózgi tych zwierząt nie są w stanie przetwarzać tak skomplikowanego zadania jak zapamiętywanie mapy terenu. Dziś wiemy, że pszczoły potrafią świetnie rozpoznawać otoczenie i porównywać je z zapamiętanymi wcześniej szczegółami – mówił prof. Menzel w BBC.

To niejedyna zadziwiająca umiejętność tych owadów. Naukowcy zajmujący się nimi odkrywają coraz więcej pszczelich zachowań, które noszą znamiona zaawansowanej inteligencji.

Bardzo szybki akwizytor

Pszczeli mózg, choć bardzo mały, ma parę niezwykłych cech. Przede wszystkim szara materia jest upakowana aż 10 razy gęściej niż w mózgu ssaków. Czy to daje pszczołom niezwykłą inteligencję? Być może. Owady te potrafią bowiem rozwiązywać zadania, które przerastają nawet superkomputery. Na przykład w okamgnieniu zdają test akwizytora polegający na wyznaczeniu najkrótszej trasy, która wiedzie przez wiele różnych punktów. Superkomputerom zadanie to – w zależności od stopnia skomplikowania – może zająć nawet kilka dni, bo po kolei analizują każdą możliwą trasę i sytuację.

Jak świetnie pszczoły radzą sobie w terenie, wykazał dr Nigel Raine z University of London. Naukowiec obserwował ich lot pomiędzy sztucznymi kwiatami wyposażonymi w małe procesory rejestrujące obecność owadów. Przeprowadzona przez niego analiza lotu pszczół wykazała, że w ich podróży nie ma żadnego przypadku – przeciwnie, pszczoła najpierw patrzy z góry, gdzie znajdują się interesujące ją kwiaty, a potem bezbłędnie, najkrótszymi trasami, marnując możliwie najmniej energii, metodycznie odwiedza jeden upatrzony kwiat po drugim według optymalnej trasy.

Skoro mózg pszczoły zdolny jest do rozwiązywania tak skomplikowanych zadań, przestaje być zaskakujące, że owady te potrafią także znakomicie liczyć. Dowiedli tego uczeni z University of Queensland Brain Institute za pomocą pomysłowego eksperymentu.

Badacze zbudowali pomieszczenie z czterema wąskimi tunelami prowadzącymi do identycznie wyglądających skrytek. W jednej z nich położyli cukier, a następnie wpuścili do pomieszczenia pszczoły. Owady szybko znalazły słodki kąsek. Potem naukowcy zabrali pszczoły i usunęli cukier ze skrytki. Ku ich zdumieniu pszczoły wpuszczone z powrotem do pomieszczenia, nie mając już wskazówki w postaci zapachu, bez pudła kierowały się do tunelu, który wcześniej prowadził do pożywienia. Jak twierdzą badacze, musiały wcześniej zapamiętać trasę. Nie dało się tego zrobić inaczej, jak licząc wszystkie wejścia – bo były identyczne i nie miały żadnych znaków szczególnych.

Zatańcz dla mnie

Za pomocą feromonów pszczoły informują się o zagrożeniu i wiedzą, która należy do ich roju, a która jest obca. Dzięki temu przez wejście do ula nie przemknie się żadna pszczoła nieznana rojowi.

Jednak naukowców od lat najbardziej zdumiewa wyjątkowy sposób porozumiewania się tych owadów. – Pszczoły komunikują się za pomocą zapachu, wydzielając feromony – mówi prof. Stanisław Ignatowicz, entomolog z warszawskiej Szkoły Głównej Gospodarstwa Wiejskiego. – Za pomocą feromonów pszczoły informują się o zagrożeniu i wiedzą, która należy do ich roju, a która jest obca. Dzięki temu przez wejście do ula nie przemknie się żadna pszczoła nieznana rojowi – tłumaczy prof. Ignatowicz.

Owady te stworzyły też oryginalny sposób komunikacji, niespotykany u innych zwierząt – tak zwany taniec pszczół. Aby przekonać się, jak wygląda, wystarczy przez chwilę obserwować ich zachowanie w naturze. – Bardzo szybko można zauważyć, że kiedy pszczoła zbliża się do innych przedstawicielek swojego gatunku, zatacza skomplikowane kręgi i ósemki oraz charakterystycznie porusza odwłokiem – opowiada prof. Ignatowicz.

Ten swoisty taniec to skomplikowany język, jakim posługują się te owady – dowiódł austriacki lekarz i entomolog, prof. Karl von Frisch, który w 1973 roku otrzymał za to odkrycie Nagrodę Nobla. – Poruszając się w odpowiedni sposób, pod pewnym kątem w stosunku do Słońca, pszczoła robotnica jest w stanie powiedzieć innym, że na przykład 300 metrów dalej na północ znajduje się źródło pożywienia – tłumaczy prof. Ignatowicz.

Takich komunikatów owady te wydają tysiące. Taniec czyszczący, który polega na wstrząsaniu się i przestępowaniu z nogi na nogę, ma zachęcić inne pszczoły do wyczyszczenia ciała tancerki. Z kolei taniec radości, w którym najważniejsze jest zgrabne wibrowanie odwłoka, wykonują robotnice przygotowujące młodą królową do lotu godowego. Taniec może też alarmować: kiedy pszczoła wykonuje w pobliżu ula nerwowe zygzakowate ruchy, potrząsając jednocześnie odwłokiem, oznacza to, że informuje inne zbieraczki o prawdopodobnym zanieczyszczeniu zebranego nektaru szkodliwymi substancjami, na przykład środkami owadobójczymi.

Podobnie jak ludzie – pszczoły z różnych stron świata rozmawiają ze sobą różnymi językami. Tańce używane przez pszczoły europejskie i azjatyckie nieco się różnią – twierdzą naukowcy z Australian National University w artykule w „PLOS One”. Kiedy jednak obie pszczele społeczności się wymieszają, bardzo szybko uczą się swoich komunikatów i po chwili rozumieją się bez problemu.

Stara królowa musi się wynieść

Pszczołom udało się stworzyć jedną z najbardziej zadziwiających i najlepiej zorganizowanych społeczności w świecie zwierząt. Każda pszczoła ma w nim ściśle określone miejsce i wykonuje określone zadania, np. zbieranie nektaru, opiekowanie się jajami, sprzątanie ula. W przeciwieństwie do innych owadzich społeczności pszczoły nie mają jednak przypisanych ról od urodzenia do śmierci. Muszą się więc uczyć całe życie. Młode, niedoświadczone pszczoły pracują w ulu jako sprzątaczki czy niańki. – Kiedy zaś się starzeją, mogą zostać robotnicami zbierającymi nektar, a im mniej życia im zostało, tym dalej wypuszczają się w poszukiwaniu jedzenia – opowiada prof. Ignatowicz.

Najnowsze badania entomologów wykazują, że pojedyncze pszczoły, które dotychczas wydawały się jedynie bezrefleksyjnymi trybikami w tej machinie, w rzeczywistości mają nie tylko swój rozum, ale i osobowość. – Kiedy w ulu rodzi się nowa królowa, stara musi się wynieść i poszukać nowego miejsca na gniazdo. Wydziela wtedy silne feromony, które sprawiają, że część robotnic odlatuje razem z nią – mówi prof. Ignatowicz. Dotychczas nikt nie wiedział, co sprawia, że jedne pszczoły – około 5 proc. roju – odlatują z królową, a inne zostają.

Zagadkę rozwiązał dopiero prof. Gene Robinson z Institute of Genomic Biology University of Illinois. Doszedł do wniosku, że pszczoły, które wylatują za królową, mają w mózgu bardziej aktywny gen zwany genem poszukiwania nowości. U ludzi czy zaawansowanych zwierząt wpływa on na osobowość: chęć do poszukiwania nowych doznań, większą aktywność, przebojowość, skłonność do podejmowania wyzwań. Nikomu jednak nie przychodziło do głowy, że taką cechę osobowości może mieć też pszczoła. Jak się okazuje – niesłusznie. Ekspresja tego genu w pszczelim mózgu może się różnić u poszczególnych osobników, oznacza to, że pszczoły mogą być bardziej lub mniej odważne albo mieć większą czy mniejszą ochotę na przygodę.

Potrafią też przeżywać emocje. Bywają na przykład pesymistkami – wynika z eksperymentu przeprowadzonego w roku 2011 przez dr Melissę Bateson i Jeri Wright z Newcastle University. Badaczki dawały pszczołom posmakować raz gorzkiego, raz słodkiego pokarmu o silnym zapachu, aby owady te skojarzyły, że gorzkie pachnie inaczej niż słodkie. Na początku eksperymentu wszystkie pszczoły podlatywały do pokarmu, próbowały go i albo ze wstrętem oddalały się, gdy był gorzki, albo z apetytem zjadały, bo miał słodki smak.

W kolejnej części doświadczenia, zanim pszczoły ponownie nakarmiono, podzielono je na dwie grupy i umieszczono w słoikach. Jednym z nich potrząsano, co miało imitować atak drapieżnika. Owady w drugim słoiku pozostawiono w spokoju. Następnie uczone wypuściły pszczoły z obu słojów i dały im do spróbowania nie tylko jedzenie słodkie i gorzkie o znanych wcześniej zapachach, ale także trzy inne pokarmy o zapachach neutralnych. Okazało się, że pszczoły zestresowane były mniej chętne do próbowania pokarmów pachnących neutralnie. Zupełnie jakby ogarnął je rodzaj zwątpienia i spodziewały się, że na pewno nieznane jedzenie również będzie gorzkie. Pszczoły ze słoja, który nie był potrząsany, z zapałem próbowały każdego jedzenia oprócz tego, którego zapach jednoznacznie kojarzył im się z gorzkim smakiem.

Dalsze analizy Bateson i Wright wykazały, że w mózgach pszczół poddanych eksperymentom nastąpiły zmiany w poziomie dopaminy, serotoniny i oktopaminy – trzech neuroprzekaźników odpowiedzialnych za występowanie depresji. Przypominały pod tym względem ludzi, bo przecież my też bardzo często pod wpływem stresu wpadamy w depresję. Czyżby zatem było nam do pszczół bliżej, niż sądziliśmy?

Źródło: Newsweek