Honeybee Communication
The domestic honeybee, Apis mellifera, is a colonial insect living in hives containing
one queen — a fertile female
a few drones (males)
thousands of workers (infertile females)
The workers are responsible for:
keeping the hive clean
building the wax combs of the hive
tending the young and, when they get older (and when their for gene gets turned on — Link),
foraging for food: nectar and pollen
Link to a page describing the anatomy and life of the bee. This page will examine how foragers communicate the distance and direction of food.
Some 5–25% of the workers in the hive are scouts. Their job is to search for new sources of food for the other workers, the foragers, to harvest. While both scouts and foragers look alike, recent research suggests that they represent stable subpopulations with distinctive patterns of gene expression in their brains. (See Liang, Z. S., et al., in the 9 March 2012 issue of Science.)
When food is discovered by scouts, they return to the hive. Shortly after their return, many foragers leave the hive and fly directly to the food. The remarkable thing about this is that the foragers do not follow the scouts back. The scouts may remain in the hive for hours and those that leave continue to hunt for new sources of food even though the foragers are continuing to bring back ample supplies of food from the sites the scouts discovered earlier. So the scout bees have communicated to the foragers the necessary information for them to find the food on their own.
It turns out that the scouts can convey to the foragers information about
the odor of the food
its direction from the hive
its distance from the hive
Distance
When food is within 50–75 meters of the hive, the scouts dance the "round dance" on the surface of the comb (left).
But when the food is farther than 75 meters from the hive, the scouts dance the "waggle dance" (right).
The waggle dance has two components:
a straight run — the direction of which conveys information about the direction of the food
the speed at which the dance is repeated which indicates how far away the food is.
The graph shows the relationship between the speed of the dance and the distance to the food. It is based on data collected by the German ethologist Karl von Frisch. It was he who discovered much of what we know today about honeybee communication (and was honored with a Nobel Prize in 1973).
How do the bees calculate distance?
von Frisch thought they measured the distance by assessing the amount of energy it took to get there. But the mechanism turns out to be quite different.
The bees measure distance by the motion of images received by their eyes as they fly.
Honeybees, like all insects, have compound eyes. These give little information about depth but are very sensitive to "flicker effect".
It has long been known to bee keepers that honeybees respond better to flowers
moving in the breeze
with complex petals
The importance of flicker effect can be demonstrated by training honeybees to visit food placed on cards with patterns. For example, the bees can distinguish any figure in the top row from any figure in the bottom row more easily than they can distinguish between any of the figures in either row.
Some Evidence
Working at the University of Notre Dame (Indiana), Esch and Burns found that when the hive and food were placed on top of tall (50 m) buildings, the speed of the waggle dance indicated a distance only half of the distance indicated by bees travelling the same distance (230 m) at ground level. Features of the scenery pass the retina faster when near than when far (compare the changes in your view from an airliner at cruising altitude and as it approaches the runway).
Tests of Searching Behavior
Working at the Australian National University, Srinivasan and his colleagues built tunnels decorating the interior walls with patterns to create flicker.
In these three experiments, the bees were first fed in the middle of the tunnel of standard diameter. Then the food was removed.
1. Using the same tunnel, foragers came to same spot in the tunnel.
2. Using a narrower tunnel, foragers began searching for food near its entrance. Forced to fly closer to the vertical stripes, the images moved by faster.
3. Using a tunnel with a larger diameter, foragers searched for food at its far end. Flying farther from the stripes, the images moved by more slowly.
Tests of Dancing Behavior
All tunnels were 6 meters long and located 35 meters from the hive — well within the distance (50–75 m) that normally elicits the round dance.
1. Bees were fed at the entrance. Back at the hive, they danced the round dance as you would expect.
2. Bees fed at end of tunnel. Back at the hive, they danced the waggle dance. Even though the total distance from the hive (41 m) was still well within the "round" range, the complexity of the scenery passed in the last 6 m, elicited the waggle dance.
3. Bees fed at end of tunnel decorated with horizontal stripes. These created no flicker as the bees flew, and on their return to the hive they danced the round dance.
You can read about this second set of experiments in Srinivasan, et. al., Science, 4 February 2000.
Recruits respond to the misinformation given by returning scouts.
More recently, the Esch and Srinivasan groups have teamed up to show that naive foragers are fooled by the misinformation that the returning scouts give them. When scouts were fed only 11 m from the hive but at the far end of a striped tunnel, they danced the waggle dance back at the hive as though the food had been 70 m away. Most of the workers they recruited flew out (bypassing the tunnel) 70 m looking for food.
You can read about these experiments in Ungless, et. al., Nature, 31 May 2001.
Direction
By itself, the knowledge that food is 6 kilometers (3.7 miles) away is not very useful. But von Frisch also noted that the direction of the straight portion of the waggle dance varied with the direction of the food source from the hive and the time of day.
At any one time, the direction changes with the location of the food.
With a fixed source of food, the direction changes by the same angle as the sun during its passage through the sky.
But
The sun is not visible within the hive.
The scouts dance on the vertical surface of the combs.
How, then, do they translate flight angles in the darkened hive?
The figure shows how.
Relationship between the angle of the dance on the vertical comb and the bearing of the sun with respect to the location of food.
When the food and sun are in the same direction, the straight portion of the waggle dance is directed upward.
When the food is at some angle to the right (blue) or left (red) of the sun, the bee orients the straight portion of her dance at the same angle to the right or left of the vertical.
Using radar to track individual bees recruited by the waggle dance, Riley, J. R., et al., (Nature, 12 May 2005) have shown that the recruits do fly in the indicated direction. They even adjust their flight path to compensate for being blown off course by the wind. However, their course is seldom so precise that they can find the food without the aid of vision and/or smell as they neared it.
Other features:
Time Sense
When scouts remain in the hive for a long period, they shift the direction of the straight portion of the waggle dance as the day wears on (and the direction of the sun shifts). But they cannot see the sun in the darkened hive. Evidently, they are "aware" of the passing time and make the necessary corrections.
The time sense of honeybees has long been known to people who have sweet snacks in their garden at a set time every day. Within minutes of the regular time, foraging bees arrive for their share of the jam.
The speed of the bee's clock seems to be related to its metabolic rate. If normally punctual bees are
chilled (to lower their metabolic rate) or
exposed to an anesthetizing concentration of carbon dioxide
they arrive late to the picnic table (graph at right).
Polarized light
von Frisch also discovered that scouts (and foragers) don't actually have to see the sun to navigate. As long as they can see a small patch of clear blue sky, they get along fine. This is because sky light is partially polarized, and the plane of polarization in any part of the sky is determined by the location of the sun. Try it by rotating a pair of polaroid® sun glasses!
Swarming
Before a new queen emerges, the old queen leaves the hive, taking many of the workers with her. The swarm usually settles somewhere, e.g., on a tree branch, while scouts go searching for a new home.
Each scout that finds a promising site, returns to the swarm and dances on it just as though she had found food. Eventually, the swarm departs for the location promoted most vigorously. Once the new hive is established, many of the scouts that found the site will become food scouts.
Grooming
Workers have another type of dance — rapidly vibrating from side to side — that tells other workers that she needs help removing dust, pollen, etc. from hard-to-reach places on her body.
Welcome&Next Search
17 April 2014
น้ำผึ้งอิลอกสื่อสารน้ำผึ้งอิลอกในประเทศ Apis mellifera เป็นแบบโคโลเนียลแมลงอาศัยอยู่ในที่ประกอบด้วยลมพิษควีน — หญิงที่อุดมสมบูรณ์บาง drones (ชาย)พันคน (หญิงช่วง)ผู้ปฏิบัติงานรับผิดชอบ:รักษากลุ่มการสะอาดสร้างรวงผึ้งขี้ผึ้งของกลุ่มแนวหนุ่มสาว และ เมื่อพวกเขาได้รับเก่า (และเมื่อพวกเขาสำหรับยีนได้รับเปิด — เชื่อมโยง),พวกอาหาร: น้ำหวานและละอองเกสรเชื่อมโยงไปยังหน้าคำอธิบายกายวิภาคและชีวิตของผึ้ง หน้านี้จะตรวจสอบว่า foragers สื่อสารระยะทางและทิศทางของอาหารบาง 5-25% ของแรงงานในกลุ่มลูกเสือได้ งานของพวกเขาจะค้นหาแหล่งใหม่ของอาหารอื่น ๆ ผู้ปฏิบัติงาน foragers การเก็บเกี่ยว ในขณะที่ลูกเสือและ foragers ที่เหมือน การวิจัยล่าสุดแนะนำว่า แทน subpopulations มั่นคง ด้วยรูปแบบที่โดดเด่นของยีนในสมองของพวกเขา (ดูเหลียง z. S., et al. ในเรื่องวิทยาศาสตร์ 9 2555 มีนาคม)เมื่ออาหารถูกค้นพบ โดยลูกเสือ พวกเขากลับไปยังรัง หลังจากแทน foragers มากออกจากกลุ่ม และบินกับอาหารโดยตรง สิ่งโดดเด่นเรื่องนี้คือ ว่า foragers ที่ไม่ทำตามลูกเสือกลับ ลูกเสืออาจยังคงอยู่ในกลุ่มชั่วโมงและผู้ที่ฝากต่อไปหาแหล่งใหม่ของอาหารแม้ว่า foragers ที่มีอย่างต่อเนื่องเพื่อให้อุปกรณ์ที่เพียงพอของอาหารจากไซต์ให้ลูกเสือค้นพบก่อนหน้านี้ ดังนั้น ลูกเสือผึ้งได้สื่อสารกับ foragers ที่ข้อมูลที่จำเป็นต้องหาอาหารเองมันเปิดออกให้ลูกเสือสามารถถ่ายทอดข้อมูล foragers โดยเกี่ยวกับกลิ่นของอาหารทิศทางของตนจากกลุ่มจากกลุ่มห่างจากที่พักเมื่ออาหารอยู่ 50-75 เมตรของกลุ่ม ลูกเสือเต้น "เต้นรอบ" บนพื้นผิวของหวี (ซ้าย)แต่เมื่อเป็น farther than จากกลุ่ม 75 เมตร ลูกเสือฟ้อน "waggle " (ขวา)เต้น waggle มีส่วนประกอบที่สอง:ใช้ตรงกันทิศทางที่ต้องสื่อข้อมูลเกี่ยวกับทิศทางของอาหารความเร็วในการเต้นรำเป็นซ้ำซึ่งบ่งชี้ว่า ห่างอาหารกราฟแสดงความสัมพันธ์ระหว่างความเร็วของการเต้นรำและที่พักอาหาร ตั้งอยู่บนข้อมูลที่รวบรวม โดย ethologist เยอรมันคาร์ลฟอน Frisch มันเป็นผู้ค้นพบมากว่าเรารู้วันนี้น้ำผึ้งอิลอกสื่อสาร (และได้รับรางวัลโนเบลด้วย 1973)ผึ้งทำคำนวณระยะทางอย่างไรFrisch ฟอนคิดจะวัดระยะห่าง โดยการประเมินปริมาณพลังงานที่ใช้ในการเดินทาง แต่กลไกที่จะออกมาค่อนข้างแตกต่างผึ้งวัดระยะทาง โดยการเคลื่อนไหวของภาพที่รับ ด้วยตาของพวกเขาพวกเขาบินHoneybees เช่นแมลงทั้งหมด บริเวณตาได้ เหล่านี้ให้ข้อมูลเล็กน้อยเกี่ยวกับความลึก แต่มีความสำคัญมากในการ "ผลกะพริบ"ยาวนานที่รู้จักกับใครที่ผึ้งได้ที่ honeybees ตอบสนองดีกว่าดอกไม้ในสายลมมีกลีบซับซ้อนสามารถแสดงให้เห็นว่าความสำคัญของผลกะพริบ โดยฝึก honeybees ชมอาหารที่วางอยู่บนบัตรด้วยรูปแบบ ตัวอย่าง ผึ้งสามารถแยกแยะรูปใด ๆ ในแถวบนสุดจากรูปใด ๆ ในแถวด้านล่างได้ง่ายกว่าที่พวกเขาสามารถแยกแยะระหว่างของตัวเลขในแถวใดหลักฐานบางอย่างทำงานที่มหาวิทยาลัยน๊อทเทรอะดาม (Indiana), Esch และไหม้พบว่า เมื่อกลุ่มและอาหารถูกวางบนสูง (50 เมตร) อาคาร ความเร็วของการเต้น waggle ระบุระยะห่างเป็นครึ่งเดียวของระยะทางที่ระบุ โดยผึ้งเดินทางระยะทางเดียวกัน (230 เมตร) ชั้นล่าง ลักษณะของฉากผ่านจอตาได้เร็วขึ้นเมื่อใกล้กว่าเมื่อไกล (เปรียบเทียบการเปลี่ยนแปลงในมุมมองของคุณจากที่สายการบินที่ระดับความสูงล่องเรือ และเมื่อใกล้ถึงรันเวย์)ทดสอบการค้นหาพฤติกรรมทำงานที่มหาวิทยาลัยแห่งชาติออสเตรเลีย Srinivasan และอุโมงค์สร้างเพื่อนร่วมงานของเขาตกแต่งผนังภายใน ด้วยรูปแบบการสร้างสั่นในการทดลองเหล่านี้สาม ผึ้งได้รับอาหารกลางอุโมงค์ของเส้นผ่าศูนย์กลางมาตรฐานก่อน จากนั้น อาหารจะถูกเอาออก1. ใช้อุโมงค์เดียวกัน foragers มายังจุดเดียวกันในอุโมงค์2. ใช้อุโมงค์แคบลง foragers เริ่มหาอาหารใกล้เข้า บังคับให้บินใกล้กับลายเส้นแนวตั้ง ภาพย้ายโดยเร็ว3. ด้วยอุโมงค์ขนาดใหญ่ foragers ค้นหาอาหารที่จุดสิ้นสุดไกล Farther from ลายการบิน ภาพย้ายโดยช้าทดสอบลักษณะการเต้นรำได้ยาว 6 เมตรอุโมงค์ทั้งหมด และตั้งอยู่ห่างจากกลุ่ม 35 เมตร — ดีภายในระยะห่าง (50-75 เมตร) ที่ elicits เต้นรอบปกติ1. ผึ้งถูกเลี้ยงที่ทางเข้า ที่กลุ่ม พวกเขาเต้นรำรอบคุณจะคาดหวัง2. ผึ้งเลี้ยงที่ปลายอุโมงค์ กลับมาที่กลุ่ม พวกเขาเต้นรำ waggle แม้ว่าระยะทางรวมจากกลุ่ม (ม. 41) ถูกดียังอยู่ในช่วง "รอบ" ความซับซ้อนของฉากผ่านใน 6 เมตรสุดท้าย elicited เต้น waggle3. ผึ้งเลี้ยงที่ปลายอุโมงค์ที่ตกแต่ง ด้วยลายเส้นแนวนอน เหล่านี้สร้างไม่กะพริบเป็นผึ้งบิน และการกลับมาของพวกเขาไปยังรัง พวกเขาเต้นรำรอบคุณสามารถอ่านเกี่ยวกับชุดที่สองนี้ทดลองใน Srinivasan ร้อยเอ็ด al. วิทยาศาสตร์ 4 2000 กุมภาพันธ์ทหารเกณฑ์ตอบการ misinformation โดยความลูกเสือเมื่อเร็ว ๆ นี้ กลุ่ม Esch และ Srinivasan มี teamed ขึ้นแสดงว่า foragers ขำน่าจะถูกหลอก โดย misinformation ที่ลูกเสือกลับมาให้ เมื่อลูกเสือได้รับเพียง 11 เมตร จากกลุ่ม แต่ ชิว ๆ อุโมงค์ลาย พวกเขาเต้นเต้น waggle ที่กลุ่มเหมือนอาหารเคยไป 70 m ส่วนใหญ่คนที่พวกเขาพิจารณาบินออก (ข้ามอุโมงค์) m 70 ที่หาอาหารคุณสามารถอ่านเกี่ยวกับการทดลองเหล่านี้ใน Ungless ร้อยเอ็ด al. ธรรมชาติ 31 2544 พฤษภาคมทิศทางด้วยตัวเอง รู้ว่าอาหาร 6 กิโลเมตร (3.7 ไมล์) ไม่ได้มีประโยชน์มาก แต่ฟอน Frisch ยังกล่าวว่า ทิศทางของส่วนตรงการเต้น waggle แตกต่างกันกับทิศทางของแหล่งอาหารจากกลุ่มและเวลาของวันตลอดเวลาหนึ่ง ทิศทางเปลี่ยนแปลงสถานที่อาหารมีแหล่งอาหาร เปลี่ยนทิศทางเป็นมุมเดียวกันเป็นดวงอาทิตย์ในระหว่างเส้นทางที่ผ่านฟ้าถาวรแต่ดวงอาทิตย์ไม่เห็นภายในกลุ่มเต้นรำลูกเสือบนพื้นผิวแนวตั้งของรวงผึ้งอย่างไร แล้ว ทำพวกเขาแปลมุมบินในกลุ่มภาพที่มืดลงหรือไม่รูปแสดงวิธีการความสัมพันธ์ระหว่างมุมของเต้นบนหวีตามแนวตั้งและเรืองของดวงอาทิตย์กับตำแหน่งของอาหารเมื่ออาหารและดวงอาทิตย์ในทิศทางเดียวกัน ส่วนตรงการเต้น waggle คือตรงขึ้นเมื่ออาหารเป็นบางมุมทางด้านขวา (สีน้ำเงิน) หรือซ้าย (สีแดง) ของดวงอาทิตย์ ผึ้งวางเอกสารเพื่อส่วนตรงการเต้นของเธอในมุมเดียวกันไปทางขวาหรือซ้ายในแนวตั้งใช้เรดาร์ติดตามผึ้งแต่ละพิจารณา โดยเต้น waggle, Riley, et, J. R. al., (ธรรมชาติ 12 2005 พ.ค.) ได้แสดงให้เห็นว่า ทหารเกณฑ์ที่บินไปในทิศทางที่ระบุ แม้จะปรับเส้นทางการบินของพวกเขาเพื่อชดเชยสำหรับการเป่าออกด้วยลม อย่างไรก็ตาม หลักสูตรความไม่แม่นยำดังนั้นพวกเขาสามารถหาอาหารได้โดยไม่ต้องการความช่วยเหลือของวิสัยทัศน์และ/หรือกลิ่นพวกเขา neared ได้Other features:Time SenseWhen scouts remain in the hive for a long period, they shift the direction of the straight portion of the waggle dance as the day wears on (and the direction of the sun shifts). But they cannot see the sun in the darkened hive. Evidently, they are "aware" of the passing time and make the necessary corrections.The time sense of honeybees has long been known to people who have sweet snacks in their garden at a set time every day. Within minutes of the regular time, foraging bees arrive for their share of the jam.The speed of the bee's clock seems to be related to its metabolic rate. If normally punctual bees arechilled (to lower their metabolic rate) orexposed to an anesthetizing concentration of carbon dioxidethey arrive late to the picnic table (graph at right). Polarized lightvon Frisch also discovered that scouts (and foragers) don't actually have to see the sun to navigate. As long as they can see a small patch of clear blue sky, they get along fine. This is because sky light is partially polarized, and the plane of polarization in any part of the sky is determined by the location of the sun. Try it by rotating a pair of polaroid® sun glasses!SwarmingBefore a new queen emerges, the old queen leaves the hive, taking many of the workers with her. The swarm usually settles somewhere, e.g., on a tree branch, while scouts go searching for a new home.Each scout that finds a promising site, returns to the swarm and dances on it just as though she had found food. Eventually, the swarm departs for the location promoted most vigorously. Once the new hive is established, many of the scouts that found the site will become food scouts.GroomingWorkers have another type of dance — rapidly vibrating from side to side — that tells other workers that she needs help removing dust, pollen, etc. from hard-to-reach places on her body.Welcome&Next Search17 April 2014
การแปล กรุณารอสักครู่..