Αμερικανοί ερευνητές απέδειξαν, με τη βοήθεια των μαθηματικών, ότι οι αποικίες των εντόμων ακολουθούν τους ίδιους βιολογικούς «κανόνες» με τα επιμέρους άτομα και λειτουργούν ως ένας μοναδικός «σούπερ-οργανισμός» από άποψη φυσιολογίας και κύκλου ζωής. Επιβεβαίωσαν έτσι ουσιαστικά τις θεωρίες του διάσημου καθηγητή βιολογίας του πανεπιστημίου Χάρβαρντ Έντουαρντ Γουίλσον, συγγραφέα του βιβλίου «Ο Σούπερ-Οργανισμός» (2008).

Μία φωλιά τερμιτών!

Οι ερευνητές από τα πανεπιστήμια της Φλόριδα και της Οκλαχόμα και από το Κολλέγιο Ιατρικής Άλμπερτ Αϊνστάιν, υπό τον καθηγητή βιολογίας Τζέημς Γκιλούλι, σε σχετική εργασία τους στην επιθεώρηση PNAS της Εθνικής Ακαδημίας Επιστημών των ΗΠΑ, χρησιμοποίησαν μαθηματικά μοντέλα, με τα οποία ανέλυσαν στοιχεία για τη ζωή, την ανάπτυξη και την αναπαραγωγή 168 διαφορετικών ειδών κοινωνικών εντόμων, όπως τα μυρμήγκια, οι τερμίτες, οι μέλισσες, οι σφήκες κ.α.

Οι επιστήμονες ανακάλυψαν ότι οι κοινωνικές αλληλεπιδράσεις μέσα στις κοινωνίες των εντόμων μοιάζουν πολύ με τις σχέσεις ανάμεσα στα κύτταρα του σώματος ενός οργανισμού, εξ ου και ο όρος «σούπερ-οργανισμός», δηλαδή ένας μεγάλος οργανισμός που αποτελείται από πολλούς μικρότερους (ο όρος «κυκλοφορεί» εδώ και περίπου έναν αιώνα, αλλά μέχρι πρόσφατα ουσιαστικά είχε μόνο μεταφορική έννοια και μόνο τώρα γίνεται αντιληπτό ότι πιθανότατα περιγράφει την πραγματικότητα).

Οι Αμερικανοί ερευνητές διαπίστωσαν ότι οι κύκλοι ζωής, οι ρυθμοί ανάπτυξης και αναπαραγωγής μιας ολόκληρης κοινωνίας-αποικίας εντόμων είναι σχεδόν ίδιοι με τα αντίστοιχα χαρακτηριστικά των επιμέρους εντόμων-ατόμων.

Ήταν η πρώτη επιστημονική έρευνα που σύγκρινε ποσοτικά τις κοινωνίες των εντόμων με τους ατομικούς οργανισμούς, σύμφωνα με το Live Science. Για «πρωτότυπη και σημαντική» εργασία έκανε λόγο ο Γουίλσον, ο οποίος δεν είχε συμμετοχή ο ίδιος στην έρευνα, που μπορεί να βοηθήσει τους επιστήμονες να καταλάβουν με ποιο τρόπο τα κοινωνικά συστήματα (των εντόμων, των ζώων και, τελικά, των ανθρώπων) «αναδύθηκαν» μέσα από τη φυσική επιλογή.

Μεγάλο μυστήριο παραμένει, σύμφωνα με τον Γκιλούλι, η εξέλιξη του συγκεκριμένου κοινωνικού συστήματος των κοινωνικών εντόμων, όπου οι στείροι εργάτες ζουν μόνο για να βοηθήσουν τη βασίλισσα να αναπαράγει.

Όπως ανέφερε επίσης ο Γκιλούλι, «δύο από τις μεγαλύτερες εξελικτικές καινοτομίες υπήρξαν αφενός το πώς τα κύτταρα συνεργάστηκαν για να λειτουργήσουν ως ένας ενιαίος οργανισμός και, αφετέρου, το πώς τα άτομα συνεργάστηκαν για να λειτουργήσουν ως κοινωνία».

Η έρευνα πάνω στις κοινωνίες των εντόμων (τα οποία αποτελούν ένα μεγάλο τμήμα της συνολικής βιομάζας του πλανήτη μας) μπορεί να ρίξει φως σε τέτοια ζητήματα.

πηγή: Ελευθεροτυπία

Για δεκαετίες, οι επιστήμονες πίστευαν ότι μια ουσία που ονομάζεται βασιλικός πολτός μετατρέπει μία τυπική, λάρβα εργάτριας μέλισσας σε βασίλισσα. Νέα έρευνα όμως, που φέρνει τα πάνω κάτω στη μελισσοκομία, υποδεικνύει ότι ισχύει το αντίθετο. Ερευνητές δηλαδή υποστηρίζουν ότι αυτό που κάνει τη βασίλισσα είναι τι ΔΕΝ τρώει και όχι αυτό που τρώει…

Δύο μέλλουσες βασίλισσες αναπτύσσονται μέσα σε βασιλικά κελιά επιπλέοντας σε βασιλικό πολτό.

Ο βασιλικός πολτός, ο οποίος ονομάζεται και «γάλα των μελισσών» είναι μία λευκή υγρή ουσία. Περισσότερη απ’ τη μισή του σύσταση είναι νερό και το υπόλοιπο είναι ένας συνδυασμός πρωτεϊνών και σακχάρων. Ειδικοί αδένες στα κεφάλια των εργατριών μελισσών εκκρίνουν αυτήν την ουσία, που χρησιμοποιείται ως τροφή για τις προνύμφες αλλά και για την βασίλισσα. Μια ανεπτυγμένη βασίλισσα τρέφεται αποκλειστικά και μόνο με βασιλικό πολτό. Καθόλου με γύρη ή μέλι όπως οι εργάτριες. Κάποιοι χαρακτηρίζουν το γεγονός ότι οι εργάτριες δεν έχουν πρόσβαση στον βασιλικό πολτό ως διατροφικό ευνουχισμό. Αυτές οι μέλισσες δεν τρέφονται με την ειδική τροφή των Θεών... Ή, ίσως, την τροφή της ελίτ. Έτσι πιστεύαμε ότι οι ωοθήκες τους ζαρώνουν και μετατρέπονταν σε ατελή θηλυκά.

Αποδεικνύεται όμως, ότι ισχύει το αντίστροφο! Το γεγονός ότι η βασίλισσα δεν τρέφεται με μέλι και γύρη είναι αυτό που την κάνει βασίλισσα και όχι η αποκλειστική πρόσβαση στον βασιλικό πολτό! Στη φύση μπορούν να δημιουργηθούν εντελώς διαφορετικά ζώα από πανομοιότυπο γενετικό υλικό. Μία εργάτρια και μία βασίλισσα διαφέρουν μόνο ως προς τα γονίδια που έχουν ενεργοποιηθεί. Τα γονίδια δημιουργούν τις πρωτεΐνες, οι οποίες χτίζουν το υπόλοιπο σώμα μας. Ελέγχοντας το περιβάλλον των απογόνων τους οι μέλισσες αλλάζουν γενετικά το σώμα τους μέσω της διατροφής.

Βασίλισσες και γονίδια

Γνωρίζουμε εδώ και καιρό ότι η διατροφή των μελισσών παίζει μεγάλο ρόλο στην κατασκευή διαφόρων ειδών μελισσών. Οι επιστήμονες ακόμα προσπαθούν να καταλάβουν πως συμβαίνει αυτό. Βασιλικές προνύμφες περιβάλλονται από βασιλικό πολτό, επιπλέοντας σε μια θάλασσα αυτής της ζαχαρούχας ουσίας μέσα στα μεγάλα κελιά τους. Απ’ την άλλη, οι εργάτριες μέλισσες τρέφονται με μελισσόψωμο (ένα είδος γύρης έχει υποστεί ζύμωση) και μέλι. Οι παραμάνες μέλισσες τα αναμειγνύουν αυτά προσθέτοντας μερικές εκκρίσεις των αδένων τους ως γαρνιτούρα, δημιουργώντας έναν «εργατικό πολτό». Με αυτόν τον ειδικό πολτό τρέφονται όλες οι εργατικές προνύμφες αλλά όχι η βασίλισσα με αποτέλεσμα να μην ζαρώνουν οι ωοθήκες της.

Αυτή είναι η συμβατική εξήγηση. Αλλά ο Δρ May Berenbaum, καθηγητής στο Πανεπιστήμιο του Ιλλινόις και μέλος της ερευνητικής ομάδας, λέει ότι δεν υπάρχει μια απλή απάντηση στο ερώτημα τι είναι ακριβώς αυτό που τρώνε οι εργατικές προνύμφες. “Μεταξύ άλλων, ο εργατικός και ο βασιλικός πολτός φαίνεται να έχουν μια ελαφρώς διαφορετική αναλογία των εκκρίσεων του υποφαρυγγικού αδένα. Όλα αυτά όμως συμβαίνουν στο σκοτάδι σε μία κυψέλη με 50.000 μέλισσες που τσιμπούν. Δεν είναι και το πιο εύκολο πράγμα στον κόσμο να το ερευνάς“, λέει ο καθηγητής.

Το μελισσόψωμο και το μέλι προέρχονται από φυτικά υλικά, και όπως πολλά φυτικά υλικά, περιέχουν μία ποικιλία φαινολικών χημικών ενώσεων. Τα φλαβονοειδή είναι οι χημικές ουσίες των φυτών που δίνουν στα φυτά τις μοναδικές γεύσεις τους και μεταξύ άλλων τα βοηθούν ώστε να αποθαρρύνουν τα φυτοφάγα έντομα. Στον βασιλικό πολτό, ωστόσο, δεν ανιχνεύονται φαινολικά οξέα. Από προηγούμενη έρευνα, οι ερευνητές γνώριζαν ότι τα φλαβονοειδή αυξάνουν τις ανοσοαποκρίσεις των ενήλικων εργατριών μελισσών. Αυτό είναι καλό. Βοηθάει τις μέλισσες να αποτοξινώνονται γρηγορότερα απ’ τα φυτοφάρμακα. Οι επιστήμονες αναρωτήθηκαν πώς θα αντιδρούσαν οι προνύμφες στις φαινολικές ενώσεις.

Για να το μάθουν, τάισαν δύο ομάδες προνυμφών με και χωρίς π-κουμαρικό οξύ, ένα κοινό είδος φλαβονοειδών. Στη συνέχεια εξέτασαν προσεκτικά τις διαφορές στην ενεργοποίηση των γονιδίων μεταξύ των ομάδων. Τα αποτελέσματα ήταν θεαματικά και απρόσμενα. Οι προνύμφες που τράφηκαν με π-κουμαρικό οξύ απέκτησαν ωοθήκες σημαντικά μικρότερες από εκείνες που τράφηκαν χωρίς αυτή την ένωση. Αυτή είναι όλη η ουσία! Γιατί τι κάνει μία βασίλισσα να διαφέρει; Είναι η μόνη μέλισσα στην κυψέλη που μπορεί να γονιμοποιηθεί. Δεκατέσσερα γονίδια που είναι γνωστό ότι διαφοροποιούν τις εργάτριες απ’ την βασίλισσα παρουσίασαν αύξηση.

Βασίλισσα μέλισσα της φυλής Apis mellifera. Φωτογραφία: Frank Greenaway/Getty Images

Οι βασίλισσες επίσης είναι μεγαλύτερες σε μέγεθος και ζουν πολύ περισσότερο απ’ τις εργάτριες μέλισσες. Σε ένα σύνολο γονιδίων που είναι γνωστό ότι ρυθμίζουν το μέγεθος των οργάνων των ζώων το π-κουμαρικό οξύ παίζει πολύ σημαντικό ρόλο. “Δεν είχαμε ποτέ στόχο να αλλάξουμε τις αντιλήψεις σχετικά με το τι καθορίζει την κάστα στην κοινωνία των μελισσών“, λέει ο Berenbaum. “Ερευνούσαμε την αποτοξίνωση και το πως τα έντομα αντιμετωπίζουν τα φυτοχημικά που καταναλώνουν. Προς μεγάλη μας έκπληξη, μια ολόκληρη σειρά άλλων γονιδίων που εμπλέκονται στον καθορισμό των καστών, άλλαξε. Νομίζω ότι … η ιδέα του βασιλικού πολτού είναι τόσο ελκυστική, που οι άνθρωποι δεν την θέτουν υπό αμφισβήτηση.”

Γονιδιακή αποσιώπηση

Ζώντας για περισσότερο από τέσσερις αιώνες με τις μέλισσες, γιατί οι άνθρωποι μαθαίνουν ακόμα γι αυτές; Για να δοθεί απάντηση στο ερώτημα αυτό, ήρθαμε σε επαφή με τον Δρ Ryszard Maleszka από το Εθνικό Πανεπιστήμιο της Αυστραλίας. Ο Maleszka δεν μετέχει στην έρευνα, όμως μελετά αποκλειστικά την επιγενετική της μέλισσας.  Επιγενετική είναι η μελέτη του τρόπου με τον οποίο το περιβάλλον επιδρά στα γονίδια. “Οι γνώσεις μας, σήμερα, σχετικά με τα βιολογικά συστήματα είναι σχεδόν επιφανειακή και η βιολογία των μελισσών δεν αποτελεί εξαίρεση“, λέει ο Maleszka. “Έχουμε να κάνουμε με 500 εκατομμύρια χρόνια εξέλιξης των ειδών, έτσι υπάρχουν πολλά να ανακαλύψουμε ακόμα“.

“Αυτή η έρευνα είναι ένα θαυμάσιο παράδειγμα της εξελικτικής, σύμφωνα με την οποία κοινά χημικά συστατικά του φυτού έχουν προσληφθεί για να είναι καίρια στοιχεία της γονιδιακής ρύθμισης. Με τη χρήση συστατικών από το περιβάλλον, οι μέλισσες βρήκαν μια έξυπνη λύση σε ένα δύσκολο πρόβλημα: Πώς να δημιουργήσετε δύο διαφορετικούς οργανισμούς. Μία μακρόβια αναπαραγωγική βασίλισσα και βραχύβιες λειτουργικές στείρες εργάτριες χρησιμοποιώντας το ίδιο γενετικό υλικό. “

Πολλοί παράγοντες συντελούν στο ότι οι χημικές ουσίες των φυτών που εξετάστηκαν στην έρευνα επηρεάζουν την παραγωγή βασιλισσών: Η πρωτεΐνη με την ονομασία royalactin για παράδειγμα, έχει προταθεί από πολλούς επιστήμονες μεταξύ των οποίων και του Masaki Kamakura, ως κρίσιμης σημασίας για την ανάπτυξη βασίλισσας. Ο Maleszka  ανατρέπει την ιδέα της ειδικής αυτής ουσίας που μετατρέπει τον βασιλικό πολτό σε σούπερ τροφή δημιουργώντας την βασίλισσα. Από το 2008, το εργαστήριο του ήταν σε θέση να δημιουργήσει βασίλισσα χωρίς οι λάρβες να έχουν καταναλώσει βασιλικό πολτό με την απενεργοποίηση (φίμωση) ενός συνόλου γονιδίων! Και άλλοι ερευνητές μελισσών έχουν αμφισβητήσει τη λογική του: ένα μόριο που καθορίζει τα πάντα, σχετικά με την ανάπτυξη της βασίλισσας. Στην πραγματικότητα, όπως και οτιδήποτε άλλο στη βιολογία, είναι σύνθετο και πολλοί παράγοντες εμπλέκονται.

Η πραγματική δύναμη αυτής της νέας έρευνας μπορεί να εξηγήσει γιατί οι εργάτριες μέλισσες δεν γίνονται βασίλισσες. Αντίθετα με όσα πιστεύαμε μέχρι σήμερα, δηλαδή σε έναν χημικό ευνουχισμό και την άρνηση στις εργάτριες μέλισσες στον βασιλικό πολτό, αυτή η περίπλοκη διαδικασία τροφοδοσίας παρέχει χημική προστασία για τις ωοθήκες της βασίλισσας. Αυτή είναι προστατευμένη από τις πιθανές τοξικές ή μεταβολικές επιδράσεις των χημικών ουσιών των φυτών. Καθώς συνεχίζουμε να βελτιώνουμε τις τεχνικές μας, ελπίζουμε ότι θα κατανοήσουμε καλύτερα τι ακριβώς είναι αυτό που τρώνε μέλισσες στις κυψέλες τους, και γιατί.

πηγή: Wired
Επιμέλεια: Στράτος Σαραντουλάκης

Επιστήμονες αποκρυπτογράφησαν πόσο μακριά ταξιδεύουν κάθε εποχή για να βρουν τροφή. Οι μέλισσες δυσκολεύονται περισσότερο να βρουν τροφή το καλοκαίρι σε σχέση με τις άλλες εποχές του χρόνου, όπως ανακάλυψαν επιστήμονες από τη Βρετανία αποκρυπτογραφώντας τον χορό τους.

Τα ευρήματα, τα οποία αποκαλύπτουν ένα από τα σημαντικά προβλήματα που αντιμετωπίζουν οι εργάτριες του μελιού, ρίχνουν νέο φως στα μέτρα που πρέπει να ληφθούν για τη βελτίωση της μελισσοκομίας αλλά και για τη διατήρηση των μελισσών, των οποίων οι πληθυσμοί εμφανίζουν τα τελευταία χρόνια αισθητή πτώση στην Ευρώπη και στη Βόρειο Αμερική.

Ο χορός της παλλόμενης κοιλιάς

Όταν μια «ανιχνεύτρια» μέλισσα επιστρέφει στην κυψέλη ύστερα από το καθημερινό ταξίδι της για τον εντοπισμό τροφής ενημερώνει τα υπόλοιπα μέλη του μελισσιού σχετικά με το πού μπορούν να βρουν νέκταρ και γύρη εκτελώντας συγκεκριμένες χορευτικές κινήσεις. Ο πιο απλός είναι ο λεγόμενος «κυκλικός χορός», κατά τον οποίο η μέλισσα διαγράφει επάνω στην κηρήθρα μικρούς κύκλους με διαφορετική φορά, δίνοντας παράλληλα στις υπόλοιπες να δοκιμάσουν την τροφή που έχει συλλέξει ώστε να την εντοπίσουν με τη μυρωδιά. Ο χορός αυτός ανακοινώνει απλώς την ύπαρξη τροφής σε κοντινή απόσταση από τη φωλιά (περίπου μέχρι 50-100 μέτρα) χωρίς να προσδιορίζει τη θέση της.

Τα κοινωνικά έντομα συχνά υποτιμούνται ως σκλάβοι του συλλογικού πνεύματος της κυψέλης. Όμως το κάθε μέλος της αποικίας έχει εγκέφαλο και είναι τεχνικά ικανό να πάρει τις δικές του αποφάσεις. Πράγματι, διάφορες έρευνες έχουν δείξει ότι έντομα όπως για παράδειγμα μυρμήγκια ή μέλισσες, μερικές φορές αγνοούν την κοινή πληροφορία υπέρ της ατομικής τους γνώσης.

Φωτογραφία: Matthias Lenke

Αυτό που τα ωθεί να δράσουν ανεξάρτητα αποτελεί μυστήριο. Νέες επιστημονικές έρευνες δείχνουν ότι όταν υπάρχει πρόσβαση σε μία νόστιμη πηγή τροφής, η νοοτροπία της κυψέλης αγνοείται απροκάλυπτα.  Η ανακάλυψη έγινε από την Ελουίζ Λιντμπίτερ, που εργαζόταν τότε στη Ζωολογική Εταιρεία του Λονδίνου, και την Κλερ Φλόρεντ από το Πανεπιστημιακό Κολέγιο του Λονδίνου, οι οποίες μελέτησαν τον τρόπο με τον οποίο οι άγριες μέλισσες συλλέγουν το νέκταρ. Τα έντομα έχουν ποικίλους τρόπους να μoιράζονται πληροφορίες. Τα μυρμήγκια αποκτούν κοινωνικές πληροφορίες σχετικά με τις διαθέσιμες πηγές τροφής ακολουθώντας χαρακτηριστικά των χημικών ουσιών που αφήνουν τα πόδια άλλων μυρμηγκιών, ενώ οι μέλισσες μαθαίνουν για τις πηγές τροφής μελετώντας τους χορούς των άλλων μελών της κυψέλης

Ομοίως, και οι άγριες μέλισσες, έχουν τη δική τους τεχνική. Πληροφορούνται για τα νέα αποθέματα νέκταρ παρακολουθώντας τα αρώματα των λουλουδιών στη φωλιά της αποικίας και μετά αναζητούν τις ίδιες μυρωδιές έξω από αυτή. Αυτή η παρατήρηση οδήγησε τη δρα Λιντμπίτερ και την κ. Φλόρεντ στην υπόθεση ότι αν παρέμβουν στις μυρωδιές που απαντώνται μέσα στις αποικίες, θα μπορούσαν να ανακαλύψουν τι ωθεί τις άγριες μέλισσες στην αγνόηση των κοινωνικών πληροφοριών υπέρ της προσωπικής τους γνώσης.

Για να διαπιστώσουν κάτι τέτοιο, οι ερευνήτριες έδωσαν σε 42 σημασμένες άγριες μέλισσες δύο μέρες να εξερευνήσουν έναν πειραματικό κήπο. Μέσα σε αυτόν τον κήπο, υπήρχαν επτά τεχνητά λουλούδια στη μορφή κίτρινων δίσκων αφρού, εμποτισμένα με το αιθέριο έλαιο γερανιού, ενώ επίσης περιείχαν 50 μικρολίτρα διαλύματος ζάχαρης που θύμιζε νέκταρ. Αφού ολοκλήρωσαν την κατατόπισή τους στον χώρο, επιλέχθηκαν τυχαία κάποιες μέλισσες τη στιγμή που έβγαιναν στον κήπο για αναζήτηση τροφής. Οι μισές από αυτές, επιστρέφοντας στην αποικία για να εναποθέσουν το νέκταρ που συνέλεξαν, βρήκαν τη φωλιά τους όπως ακριβώς την είχαν αφήσει: γεμάτη με άρωμα από γεράνια. Οι άλλες μισές όμως επέστρεψαν σε μία αποικία η οποία είχε τεχνητά εμποτιστεί με αιθέριο έλαιο λεβάντας, ακριβώς όπως θα την έβρισκαν αν τα υπόλοιπα μέλη της κυψέλης συνέλεγαν νέκταρ από λουλούδια λεβάντας.

Ο αρωματισμένος κήπος

Οταν στη συνέχεια οι άγριες μέλισσες ξαναβγήκαν για αναζήτηση τροφής στον κήπο, συνάντησαν, εκτός από τα επτά τεχνητά αρωματισμένα λουλούδια με λάδι γερανιού, επτά νέα τεχνητά λουλούδια με άρωμα λεβάντας. Αυτή τη φορά, μόνο τα λουλούδια λεβάντας περιείχαν διάλυμα ζάχαρης. Η διαδικασία αυτή αποτελεί αναπαράσταση μιας συνηθισμένης κατάστασης κατά την οποία μερικά είδη φυτών ανθίζουν τη στιγμή που τα λουλούδια άλλων φυτών μαραίνονται.

Οπως και πριν, όλες οι 42 άγριες μέλισσες κατευθύνθηκαν προς τα λουλούδια με άρωμα γερανιού, ανεξαρτήτως του αρώματος που είχαν συναντήσει στην αποικία τους. Συγκεκριμένα, όλες οι μέλισσες, εκτός από δύο, επισκέφθηκαν τα λουλούδια με άρωμα γερανιού έξι με οκτώ φορές πριν τελικά αποφασίσουν να δοκιμάσουν την τύχη τους στα λουλούδια με άρωμα λεβάντας.

Οπως αναφέρουν οι ερευνητές στο τεύχος του Ιουλίου του επιστημονικού περιοδικού Behavioural Ecology and Sociobiology, η κοινωνική πληροφορία που αποκτάται στην αποικία φαίνεται να παίζει μόνο μικρό ρόλο στον προσδιορισμό του πόσο γρήγορα οι άγριες μέλισσες άλλαζαν την πηγή τροφής τους, από το γεράνι στη λεβάντα.

Οι άγριες μέλισσες, οι οποίες προέρχονταν από την αποικία που ήταν αρωματισμένη με λεβάντα, μετά την πρώτη επίσκεψή τους σε φυτό λεβάντας, το 80% των λουλουδιών που διαδοχικά επισκέφθηκαν ήταν αρωματισμένα με λεβάντα. Την ίδια στιγμή οι μέλισσες που προέρχονταν από την αποικία με άρωμα γερανιού, μετά την πρώτη επίσκεψή τους σε φυτό λεβάντας, το 60% των λουλουδιών που επισκέπτονταν ήταν λεβάντα.

Γνώση και κίνδυνοι

Ο ακριβής όμως λόγος που οι άγριες μέλισσες αγνόησαν περίτρανα την κοινωνική πληροφορία σχετικά με τη λεβάντα και τόσο ακλόνητα επέμειναν στην προσωπική τους γνώση σχετικά με το ότι τα γεράνια προσφέρουν περισσότερη τροφή, ακόμα και όταν κάτι τέτοιο δεν ίσχυε πια, προβλημάτισε τις ερευνήτριες. Η δρ Λιντμπίτερ και η κ. Φλόρεντ αναρωτήθηκαν μήπως τα έντομα έχουν έμφυτη προτίμηση στα γεράνια έναντι της λεβάντας, όμως συμπληρωματικά πειράματα απέδειξαν ότι κάτι τέτοιο δεν αληθεύει.

Η δρ Λιντμπίτερ υποθέτει ότι η εκμάθηση ενός νέου δρόμου αναζήτησης τροφής ίσως να εκθέτει τις άγριες μέλισσες σε κινδύνους που θα μπορούσαν να αποφύγουν αν απλά επέστρεφαν στα λουλούδια που είχαν ήδη προσωπικά επισκεφθεί, και σε αυτό πιθανώς να οφείλεται η αντίστασή τους να ακολουθήσουν νέες πληροφορίες αναζήτησης τροφής. Oι φωλιές των άγριων μελισσών, όπως φαίνεται, χαρακτηρίζονται από περισσότερη ατομικότητα απ’ ό,τι είχε συνειδητοποιήσει κανείς μέχρι σήμερα.

πηγή: Καθημερινή

Οι μέλισσες είναι ένα έντομο που συνεχώς μας εκπλήσσει… Είναι για παράδειγμα το μοναδικό ον μαζί με τον άνθρωπο, το οποίο συσκευάζει την τροφή του (σφραγίζει το μέλι). Εντυπωσιακό είναι επίσης ότι αφού βρει μια περιοχή με τροφή, στη συνέχεια θα επιστρέψει, αφού ενημερώσει τις υπόλοιπες, ακολουθώντας τη συντομότερη διαδρομή, επιλύοντας το πρόβλημα του περιπλανώμενου πωλητή με ταχύτερο αλγόριθμο από αυτούς που χρησιμοποιούνται στις σύγχρονες προγραμματιστικές θεωρίες… Νομίζω όμως ότι αυτό που προκαλεί πραγματικά δέος είναι ο τρόπος με τον οποίο γίνεται η κατανομή της εργασίας. Δεν υπάρχει κάποια Αρχή ή κάποιο μέλος που να καθορίζει το ποιες εργασίες πρέπει να εκτελεστούν και από ποιους. Η κοινωνία της μέλισσας είναι αταξική και αναρχική κατά μία έννοια…

φωτογραφία του Anand Varma

Παρ’ όλα αυτά η κοινωνία αυτή κάποιες φορές μπορεί να γίνει απίστευτα σκληρή ή κυνική. Για παράδειγμα αν μία μάνα δεν κάνει καλά τη δουλειά που έχει αναλάβει, δηλαδή να γεννά, θανατώνεται και αντικαθίσταται απ’ τις εργάτριες. Επίσης ενώ οι κηφήνες είναι γενικά αποδεκτοί τις περιόδους που υπάρχει έξω καλοκαιρία και αφθονία σε τροφή, όταν μπει το φθινόπωρο απομακρύνονται βίαια από τη φρουρά, καθώς δεν συμμετέχουν στις εργασίες και θεωρούνται κοινωνικό βάρος που απειλεί την επιβίωση της αποικίας τον χειμώνα.

Ο τρόπος που είναι δομημένη η κοινωνία της μέλισσας όμως, χρίζει περαιτέρω ανάλυσης από κοινωνιολογικής άποψης. Η οργάνωση μίας αποικίας μελισσών είναι απαραίτητη προϋπόθεση για την επιβίωση της. Οι δραστηριότητες και η συµπεριφορά των µελισσών έχουν ως στόχο πάντα το συμφέρον του συνόλου και ποτέ το ατομικό. Απόδειξη αυτού είναι ότι οι εργάτριες μέλισσες υπερασπίζονται το μελίσσι τους, κεντρίζοντας τον εκάστοτε εισβολέα, παρότι γνωρίζουν ότι έτσι θα επέλθει ο θάνατος τους, αλλά και το γεγονός ότι εργάζονται κυριολεκτικά μέχρι θανάτου ώστε να συλλέξουν αρκετή τροφή, ικανή για την επιβίωση της αποικίας το χειμώνα. Σε μία αποικία μελισσών λοιπόν, υπάρχουν διακριτές εργασίες για κάθε μέλος του συνόλου, οι οποίες δεν καθορίζονται από κάποιον ή κάποια ομάδα, αλλά κάθε µέλος επιτελεί µια συγκεκριμένη εργασία ανά πάσα στιγμή. Αυτές οι εργασίες εκτελούνται αυτοβούλως και είναι αυτές που απαιτούν οι ανάγκες τη δεδομένη στιγμή.

Κατανομή εργασιών σε μια τυπική αποικία μελισσών.

Στην κοινωνία των µελισσών, η κατανομή εργασίας µεταξύ των εργατριών µελισσών είναι στενά συνδεδεµένη µε την ηλικία τους. Αυτός είναι ο βασικός κανόνας, αλλά η κατανομή γίνεται διαφορετικά αν οι συνθήκες το επιτάσσουν. Σύμφωνα λοιπόν με τον Lindauer, 1953 μία μέλισσα εκτελεί τις παρακάτω εργασίες:

• καθαρίστρια (καθαρίζει κελιά, 1η-6η µέρα)
• σφραγίζει τα κελιά του γόνου (3η-5η µέρα)
• παραµάνα (φροντίζει αρχικά τις νεαρές προνύμφες και αργότερα τις μεγαλύτερης ηλικίας, 6η-13η µέρα)
• Βασιλική φρουρά (ταΐζει και περιποιείται τη βασίλισσα, 6η-13η µέρα)
• καθαρίζει την κυψέλη (10η-20η µέρα)
• πτήσεις προσανατολισμού (ξεκινάει τις πρώτες εκπαιδευτικές πτήσεις, γύρω στην 20η μέρα)
• παραλαµβάνει το εισερχόμενο νέκταρ και ‘πακετάρει’ τη γύρη (10η-20η µέρα)
• χτίζει κελιά (εκκρίνοντας κερί 13η-20η µέρα)
• αερίστρια (χτυπάει τα φτερά της για να διατηρεί σταθερή την θερμοκρασία μέσα στην κυψέλη, 15η-23η µέρα)
• φρουρά της πύλης (φρουρεί την είσοδο, 16η-28η µέρα)
• συλλέκτρια γύρης (20η µέρα και µετά)
• συλλέκτρια νέκταρος (20η µέρα και µετά)
• συλλέκτρια πρόπολης (20η µέρα και µετά)
• συλλέκτρια νερού (λόγω επικινδυνότητας, αυτή η εργασία εκτελείται μόνο απ’ τις πιο έμπειρες 25η µέρα και µετά)

Η βασίλισσα (μάνα) έχει αναλάβει τη γέννα, την ανανέωση, δηλαδή, του πληθυσμού. Είναι το μοναδικό μέλος αυτής της κοινωνίας που έχει μία και μοναδική εργασία (δεν αλλάζει) καθ’ όλη τη διάρκεια της ζωής της. Την ονομάζουμε βασίλισσα όχι γιατί έχει κάποια εξουσία μέσα στην κυψέλη αλλά λόγω της σημαντικότητας, για την επιβίωση του μελισσιού, εργασίας την οποία εκτελεί. Οι κηφήνες δεν εκτελούν εργασία, αν και τελευταίες έρευνες δείχνουν ότι συμμετέχουν σε κάποιες, όπως για παράδειγμα τον αερισμό αλλά όχι εντατικά. Τον περισσότερο χρόνο τους πάντως οι εργάτριες τον περνούν σε απραξία, εποπτεύοντας ή παρατηρώντας άλλες εργάτριες και αποτελώντας εφεδρείες για συγκεκριμένες εργασίες. Επίσης, ενδέχεται τη στιγμή της απραξίας να παράγουν κερί ή βασιλικό πολτό (Lindauer, 1953; Winston, 1987). Είναι σημαντικό πάντως ότι οι μέλισσες δεν γνωρίζουν εκ γενετής να εκτελούν αυτές τις εργασίες αλλά εκπαιδεύονται απ’ τις γηραιότερες. Μια µέλισσα µπορεί να ασχολείται µε την ίδια εργασία για πολλές µέρες ή να κάνει πολλές διαφορετικές εργασίες µέσα σε µια µέρα. Επίσης, υπάρχει επικάλυψη ηλικιών µεταξύ των διαφόρων εργασιών. Η εργασία που κάνει κάθε εργάτρια σε µια δεδοµένη χρονική στιγµή της ζωής της είναι στενά συνδεδεµένη µε τα επίπεδα της νεανικής ορµόνης και άρα µε το στάδιο ανάπτυξης συγκεκριµένων αδένων στο σώµα (Robinson, 1985).

Είναι όμως βέβαιο ότι η κατανομή των εργασιών καθορίζεται κυρίως από τις εκάστοτε ανάγκες του µελισσιού (Winston, 1987). Πρόσφατο πείραμα μάλιστα το οποίο έγινε στο Πανεπιστήμιο Τζονς Χόπκινς του Λονδίνου αποδεικνύει ακριβώς αυτό, ότι δηλαδή ναι μεν η κατανομή καταρχήν γίνεται με βάση την ηλικία, αλλά αν οι συνθήκες το επιτάσσουν αυτό μπορεί να αλλάξει. Οι ερευνητές ξεκίνησαν το πείραμα αφήνοντας θηλυκές μέλισσες της ίδιας ηλικίας να εγκατασταθούν σε μια άδεια κυψέλη. «Όταν οι νεαρές μέλισσες μπαίνουν για πρώτη φορά στην κυψέλη, μοιράζουν αυτόματα τις δουλειές έτσι ώστε να υπάρχει μια σωστή αναλογία τροφών και τροφοσυλλεκτριών» εξηγεί ο Δρ Φάινμπεργκ. Εξετάζοντας το μοτίβο μεθυλίωσης στους εγκεφάλους 21 τροφών και 21 τροφοσυλλεκτριών, οι ερευνητές εντόπισαν 155 σημεία του γονιδιώματος που παρουσίαζαν διαφορές ανάμεσα στις δύο ομάδες. Στην επόμενη φάση, οι ερευνητές εξέτασαν το κατά πόσο αυτές οι επιγενετικές αλλαγές ήταν μόνιμες. Για το λόγο αυτό απομάκρυναν τις περισσότερες τροφούς από την αποικία, και παρατήρησαν τότε ότι αρκετές από τις τροφοσυλλέκτριες μετατράπησαν μυστηριωδώς σε τροφούς, προκειμένου να αποκαταστήσουν την ισορροπία της αποικίας.

Όπως τονίζει ο Δρ Φάινμπεργκ η έρευνά του είναι η πρώτη που αναγνωρίζει το ρόλο της αναστρέψιμης μεθυλίωσης στη συμπεριφορά και τον τρόπο ζωής ενός ζώου. Η μελέτη δημοσιεύεται στην επιθεώρηση Nature Neuroscience.

Από τις εργασίες των μελισσών ιδιαίτερο ενδιαφέρον έχει αυτή της αερίστριας. Οι μέλισσες είναι γενικά δραστήριες σε θερμοκρασίες μεταξύ 10°C και 38°C. Όταν ή εξωτερική θερμοκρασία είναι χαμηλότερη οι παραμάνες μέλισσες σχηματίζουν μελισσόσφαιρα, καλύπτοντας με το σώμα τους τον γόνο, για την εκτροφή του οποίου είναι απαραίτητη η σταθερή θερμοκρασία των 35°C. Όταν η εξωτερική θερμοκρασία είναι υψηλότερη, δροσίζουν την κυψέλη συλλέγοντας νερό και αερίζοντας τα φτερά τους.

Ενδιαφέρον επίσης έχει η διαδικασία με την οποία οι συλλέκτριες μέλισσες συλλέγουν την τροφή. Χρησιμοποιώντας τη θέση του ήλιου ως οδηγό, τυπώνουν στη μνήμη τους την προβολή της γωνίας που σχηματίζεται από τα σημεία: 1. θέση του ήλιου, 2. κυψέλη και 3. τοποθεσία τροφής και έτσι πηγαινοέρχονται χωρίς περιπλανήσεις. Σε μέρες με μερική συννεφιά, ακόμα κι αν δεν φαίνεται ο ήλιος, οι μέλισσες βρίσκουν την ακριβή του θέση από το διαθλώμενο φως. Σε μέρες δε με ολική συννεφιά, και πάλι οι μέλισσες προσανατολίζονται με τον ήλιο, γιατί βλέπουν το υπεριώδες φως που διαπερνά τα σύννεφα. Παρατηρήθηκε ότι συλλέκτριες έκαναν ταξίδια μέχρι και 13,7 χιλιομέτρων για να συλλέξουν τροφή. Αν και συνήθως δεν ξεπερνούν τα 4-5 χιλιόμετρα. Πάντως ακόμα και στα μεγάλης διάρκειας ταξίδια, που η θέση του ήλιου αλλάζει, η εργάτρια κάνει τις απαιτούμενες διορθώσεις, χάρις στην έντονα ανεπτυγμένη αίσθηση του χρόνου που έχει, και βρίσκει εύκολα την κατοικία της. Οι συλλέκτριες κάνουν μακρινά ταξίδια ακόμα και όταν υπάρχει τροφή σε κοντινές αποστάσεις, αν η ανθοφορία που βρίσκεται μακριά είναι πιο ελκυστική. Έτσι αυξάνουν τη δυνατότητα συλλογής από μεγαλύτερη ποικιλία λουλουδιών, και επιτρέπουν στο μελίσσι να κάνει πλουσιότερη τη σύνθεση των τροφών που συλλέγει. Σε περιόδους που η ανθοφορία είναι μειωμένη, παρατηρείται συχνά, μια εργάτρια να συγκρούεται με μια ξένη που εισέρχεται στην περιοχή της, με σκοπό να την παρεμποδίσει να συλλέξει.