Radiátory v úľoch

Teplo zvyšuje inteligenciu včiel Včelárov odnepamäti škrie, že ich chovankyne nie dosť efektívne využívajú svoj domov. Nikdy totiž nevyužijú všetky komôrky plástu, či už na odchov potomstva, alebo na ukladanie medu. V priebehu posledných niekoľkých rokov našli vedci wurzburskej univerzity v Nemecku pomaly, krok za krokom, pomocou počítačov a termokamier udivujúcu odpoveď : prázdne okienka v pláste ostávajú v záujme zvyšovania inteligencie včiel.

Medzi ľudom slúžili včely odjakživa za vzor neúnavnej pracovitosti: prvým z nových poznatkov bolo, že to nie je zďaleka tak. Pred vyše tridsiatimi rokmi po prvý raz označili bzučiace objekty svojho výskumu farebnými bodkami a začali počítať, koľkokrát vyletia z úľa. V ostatných rokoch pokusy zopakovali už so zapojením najmodernejšej techniky: včely boli opatrené počítačom čitateľnými znakmi, senzory pri východoch z úľov ich registrovali ako pri pokladniciach supermarketov.

Nespia, ale kúria
Nové pokusy len potvrdili tridsať rokov staré zistenie: producentky medu strávia len asi tretinu pracovného dňa vyhľadávaním nektáru. Zvyšok dňa strávia v úli, kde zdanlivo vôbec nemajú čo robiť. Lozia po prázdnych komôrkach, ostávajú v nich istý čas. Oddychujú tam, spia?

Na otázku odpovedali až termokamery umožňujúce sledovať meniacu sa telesnú teplotu včiel. Už dávno je známe, že svoj domov vykurujú asi na 35 stupňov. Až termokamery ukázali, že úľ je akoby z rôznofarebných handričiek pozošívaný koberec poskladaný z teplejších a chladnejších miest. Najteplejšie sú pritom body, kde je práve zdanlivo úplne nečinná včela. Jej priemerná telesná teplota je 41, v niektorých prípadoch až 43 stupňov Celzia, čo už by povedzme človek neprežil.

Analýza prekúrených bodov ukázala, že rozhorúčené včely sú v susedstve komôrok s larvami a kuklami a všetko je priestorovo usporiadané tak, aby sa komôrke s potomstvom dostávalo rovnomerne zvýšenej temperatúry. Zdrojom tepelnej energie robotníčok je pritom ich letové svalstvo mihajú krídlami blízko pri tele, na mieste lietajú. Pretože je to pre ne nanajvýš vyčerpávajúca robota, najneskôr po pätnástich, dvadsiatich minútach ich vystrieda ďalšia vykurovačka. Niektoré z nich sa navyše pritláčajú hruďou na voskový poklop komôrky s larvou, aby jej dodali ešte viac tepla. Pritom sa vedci domnievajú, že včely sú vybavené teplotnými senzormi, ktoré ich upozorňujú, kde treba prikúriť, a že larvy zasa vysielajú chemické signály, ak je im chladno.

Biológovia ostali prekvapení: hoci je známe, že sa pri nižšej teplote kukly a larvy vyvíjajú pomalšie, inak sa nezdalo, že teplo má pre vývoj včelieho potomstva dajakú osobitnú úlohu.

Orgány podľa potreby
Spravidla žije včela ženského rodu v lete od svojho vyliahnutia štyri až šesť týždňov a za ten čas postupne zastáva všetky druhy prác: mladá začne v pracovnej čate čistiacej komôrky a odpratávajúcej z úľa všetko, čo tam nepatrí, potom nastúpi ako opatrovateľka mladých vrátane kŕmenia lariev peľom a nektárom, nasleduje výstavba komôrok, plástu a strážna služba pri vchode do úľa, no a napokon je to posledná úloha, lietanie, znášanie peľu a nektáru.

Veci zistili, že počas života včely sa v nej aktivujú rôzne gény a vytvára si dokonca špeciálne orgány na plnenie svojich rozdielnych úloh. V štádiu opatrovania lariev sa im napríklad vytvoria žlazy s veľmi výživným akoby mliekom. V staviteľskom štádiu je to zasa vosková žľaza no celý systém je flexibilný: ak je povedzme plást zničený zásahom zvonku, narastie už lietajúcim zberateľkám vosková žľaza znova.

Na rozlúštenie otázky a úlohy tepla nechali bádatelia univerzity vo Wurzburgu dorastať mladé včely pri rozličných temperatúrach. Každú opatrili po vyliahnutí čipom a pomocou senzorov tak v úli, ako aj pri jeho otvore sledovali, čo ktorá robí a aká je pri práci úspešná. Napokon porovnali všetky údaje o všetkých, pri rôznych teplotách dorastených včelách. Výsledok: v chladnejšom prostredí odchované boli menej učenlivé než tie, čo sa vyhrievali pri 34 alebo 36 stupňoch, a ani sa nehodili na všetky práce. Ťažšie sa učili zvládať úlohy, najmä zber v poslednej fáze života. Odchované pri 32 stupňoch preukázali pri experimentoch len malú schopnosť spojiť si určitú vôňu so zdrojom obživy, navyše pri spiatočnom lete aj často zablúdili. Niektoré vôbec nenašli cestu späť, mnohé našli bádatelia v cudzom úli. A keď sa im aj podarilo nájsť výdatnú pašu, nedokázali o tom presvedčiť ostatné.

Informatívny tanec
Takéto odovzdávanie informácií sa medzi včelami deje pomocou určitých pohybov tela, akoby tancom, ktorý predvádzajú na špeciálnom mieste v blízkosti vchodu do úľa. Zavesia sa pri tom na plást a z pozície, ktorú zaujali, môžu ostatné vyčítať, v akom uhle k polohe slnka leží zdroj obživy. Ak držia hlavu kolmo hore, znamená to, že miesto je presne v smere slnka. Ak je ich hlava vodorovne napravo, treba sa ostatným vydať 90 stupňov vpravo od slnka. Dokonca ak je včela pred takýmto podávaním správy aj dlhšie v tme úľa, nikdy sa nepomýli: vybavená vnútornými hodinami je schopná slnečný uhol pri svojom tanci stále korigovať.

Tancujúc vrtí telom, potom obehne malý kruh. Dĺžka vrtenia prezrádza ostatným vzdialenosť k paši. Nejde pritom o údaj o vzdialenosti, ale o markantných bodoch cestou. Preto teda povedzme pri 400 metrov vzdialenom mieste v rovinatom teréne trvá tanec kratšie než ak ide o terén silne štruktúrovaný. Rýchlosť kruhu, obehnutia okolo vlastnej osi, je zasa údajom o výdatnosti zdroja: o čo je beh rýchlejší, o to je stravy viac.

Prirodzene, táto produkcia ihneď upúta veľkú pozornosť ostatných čo však dávajú na vedomie v chlade odchované včely, nezaujíma nikoho? Zrejme je ich tanec chybný, nedáva zmysel. Vedci teda uzatvárajú, že vo vývoji tohoto hmyzu je zrejme istá kritická fáza, počas ktorej sa jeho nervový systém správne vyvinie len pri dostatočnej teplote. Domnievajú sa dokonca, že včely teplo vždy odstupňujú podľa toho, či treba viac robotníčok na jednoduchšie práce v úli, alebo bystrejších na činnosť v teréne. Dosial sa za rozdielnym stupňom schopností včiel hľadala len ich genetická výbava.

Vibrujúci úľ
Wurzburský tím výskumníkov zistil, že teplo je aj vysvetlením neobyčajnej presnosti včiel. Každá komôrka v pláste je rovnako veľká šesťhranná rúrka, ukončená hrubším voskovým poklopom, zato s len tenučkými stenami. Neobyčajnú presnosť tohoto stavebného diela vidia teraz vedci vo vlastnostiach vosku. najprv včely vybudujú hrubú komoru bez hrán. Potom do nej vojde včela-vyhrievačka a rozohreje vosk, až sa začne topiť. Ako vosk chladne, vytvaruje sa šesťhranný útvar.

Plást, sústava komôrok, nie je len bezpečnou detskou izbou a skladom medu, ale aj komunikačným prostredím. Hoci je aj informatívny tanec včely, zvŕtanie sa, behanie do kruhu veľmi markantný jav, v hlbokej tme úľa ho žiadna včela nemôže sledovať očami. Vysokorýchlostné kamery prezradili, že včely sa pri tancovaní stále držia plástu, nebehajú, len hýbu telami a signálmi sú vibrácie jemne rozochvievajúce úľ. Vedci preto začali merať frekvenciu včelieho tanca a pozorovať, čo sa počas neho deje na opačnom konci úľa. Zistili, že včely svojimi telovými svalmi mávnu 270-krát za minútu, čím vydajú hlboký bzučivý tón asi ako je bzučanie z kvetu na kvet poletujúcej včely -, prenikajúci ich voskovým domom. To hneď zvýši pozornosť ostatných vyhľadávačiek a donášačiek stravy a prichádzajú sa dotknúť tancujúcej družky: tykadlami zisťujú akosť peľu a nektáru zachyteného v jej chĺpkoch. Priamym kontaktom s ňou sa tiež dozvedajú o smere a vzdialenosti potravinového zdroja.

Včelári túto kominukáciu nechtiac rušia tým, že plást ohraničia dreveným rámikom tlmiacim chvenie. Lenže včely si vedia pomôcť: drevenú konštrukciu na viacerých miestach porozhrýzajú a tak obnovia svoj komunikačný systém.

Pre inžinierov a geriatrov
Veľa nového sa teda vie o včelách, zďaleka však ešte nie všetko. Na presnejšie odpovede sú zvedaví tak inžinieri, ako aj lekári. Pre gariatrov by bolo napríklad veľmi zaujímavé vedieť, čím to je, že v lete narodené včely žijú najviac šesť týždňov, narodené v zime až desať mesiacov? Alebo ako to, že schopnosť naučiť sa u nich s vekom stúpa, presne naopak než u človeka??

A ako je to vôbec s inteligenciou včiel? Napriek ich zarážajúcej schopnosti učiť sa je jednotlivá včela v porovnaní s cicavcom alebo vtákom poriadne hlúpy tvor. Roj ako celo však funguje inteligentne a nanajvýš flexibilne. Počítačoví odborníci sa preto veľmi zaujímajú o túto ich emergentnú inteligenciu, pred očami im už nepoletujú včely, ale malé a cenovo výhodné roboty, schopné ako skupina pôsobiť inteligentne, napríklad pri nasadení v kozme.