SPOS
Savez pčelarskih organizacija Srbije

PLESOVI: PROZOR U PERCEPCIJU INSEKATA

Lars Čitka

Objavljeno u časopisu PČELARSKI ŽURNAL br. 2, (januar – mart 2009)

     Eksperimentalni psiholozi koji rade sa ljudima imaju jednu suštinsku prednost u odnosu na naučnike koji proučavaju ponašanje životinja. Razlog tome je što čovek može da pruži verbalni prikaz svog iskustva. Na primer, on može reći: „Ova dva svetlosna zraka različitih boja izgledaju podjednako svetlo” ili „Izgleda da se ovaj objekat nalazi na većoj udaljenosti od onog drugog”. Ovakvi direktni izveštaji olakšavaju proučavanje načina na koji se informacije dobijene sa čulne periferije, odnosno čulnih organa koji se nalaze u direktnom kontaktu sa okruženjem, procesuiraju u mozgu.

     Perceptivni svet životinja i ljudi često se veoma razlikuje. Mnoge životinje poseduju čulne sposobnosti koje nama ljudima nedostaju; na primer, insekti mogu videti ultravioletnu i polarizovanu svetlost, ali kako oni stvarno opažaju svet oko sebe, na osnovu informacija iz senzorne periferije, najčešće nismo u mogućnosti da shvatimo. Zbog toga što životinje ne mogu da opišu svoje čulne utiske, naš pristup njima najčešće je baziran na indirektnim psihofizičkim testovima, gde ponašanje životinja u osnovi zavisi od metoda motivacije i treniranja. Neke životinje, međutim, opisuju svet oko sebe, doduše ne na način koji bismo mi mogli neposredno da razumemo. Možda najbolji primer te vrste predstavljaju medonosne pčele (roda Apis) koje pomoću simboličkog jezika međusobno komuniciraju o bogatim izvorima hrane. Osluškujući ovu komunikaciju naučnici su nedavno stekli jedinstven uvid u perceptivni svet insekata.

     Na koji način ovaj plesni jezik funkcioniše? Pčela izvidnica trijumfalno se vraća iz polja i pčelama u gnezdu oglašava lokaciju novootkrivenog izvora hrane. To čini izvodeći repetitivne nizove pokreta, odnosno takozvani njihajući ples, koji predstavlja jedan od najintrigantnijih primera kompleksnog ponašanja životinja. Uspešna izvidnica provokativno njiše svoj abdomen levo-desno, krećući se pritom pravolinijski. Zatim opisuje polukružnu liniju na levo, vraćajući se tako u početnu tačku, ponovo se kreće pravolinijski njihajući se kao i prvi put, a onda pravi polukružnu liniju na desno. Ovaj model kretanja ponavlja se više puta i upućen je nezaposlenim pčelama u košnici. Ubrzo nakon otpočinjanja plesa veliki broj novoobaveštenih izletnica pristiže do izvora hrane koji su bili oglašeni.

     Nobelovac Karl fon Friš dešifrovao je 1940. godine skriveni kod u ovoj prividno besmislenoj koreografiji koja se u tami košnice izvodi na vertikalnom pčelinjem saću. On je našao da ugao koji zaklapaju putanja njihajućeg kretanja i vertikalna osa  u potpunosti odgovara uglu između sunčanog azimuta i pokazanog izvora hrane izvan košnice. Na primer, ukoliko je izvor hrane pronašla u smeru u kojem se nalazi sunce, plesačica će se njihati uspravno na vertikalnom satu. Ako se izvor hrane nalazi na 45º desno od smera sunca, pčela će njihanje izvoditi pod uglom od 45º desno od vertikalne ose na satu. Udaljenost do cilja, cveta bogatog nektarom ili polenom, kodirana je u dužini njihajućeg kretanja: što duže pčela pleše, veća je udaljenost izvora hrane od košnice. Nijedna druga vrsta (pored ljudske) ne koristi sličnu simboličku reprezentaciju da bi saopštila informacije o spoljašnjem svetu.

     Ali, kako pčele mere udaljenost koju tako precizno saopštavaju? Ranije je smatrano da to čine tako što mere energiju utrošenu tokom leta (Heran 1956). Međutim, sumnja se javila kada je primećeno da se pčelinom procenom udaljenosti može manipulisati promenom znakova između košnice i izvora hrane, ukazujući da pčele broje znakove na koje nailaze na putu. U jednom elegantnom eksperimentu, Eš i Burns istraživali su plesni jezik pčela kako bi utvrdili njihovu subjektivnu procenu dužine leta. Pčelama su postavili izvor hrane na 70 m od košnice i beležili informacije o udaljenosti koje su izletnice po povratku saopštavale kroz ples. Potom su hranilicu okačili na balon i polako podigli na visinu od 90 m – tako da se rastojanje između košnice i hrane povećalo sa 70 m na 114 m. U skladu s tim, izletnice su trebale da signaliziraju veće rastojanje dužim trajanjem njihanja. Međutim, one su registrovale 50 odsto kraće rastojanje (što je pokazao njihov ples po povratku u košnicu)! Ovo je jasno ukazalo da pčelina percepcija udaljenosti ne počiva na utrošku energije, pošto je duži let za koji joj je trebalo više energije u plesu prikazala kao kraće rastojanje.

     Dakle, šta u stvari navodi pčelin odometar? Zbog toga što se pejzaž koji pčele preleću na većim visinama „pomera“ sporije, Eš i Burns su zaključili da izletnice procesuiraju brzinu kojom se vizuelne konture smenjuju u oku (optički tok), i povezuju to sa trajanjem puta. Kako bi potvrdili ovu pretpostavku, Šrinivasan i saradnici (2000) su eksperimentisali sa preuveličavanjem doživljaja pređenog puta kod pčela tako što su ih trenirali da prolaze kroz uzak tunel. Ove pčele su višestruko precenjivale dužinu stvarno pređenog puta, saopštavajući ukućankama da su preletele 195 m, dok su realno prešle samo 6 m. Posmatranje ovih plesova dovodi u zabludu ukućanke da su plesačice u potrazi za hranom posetile udaljene lokacije koje u stvari nikada nisu ni videle (Eš 2001).

     Kvalitet informacija o pređenom putu zavisiće, naravno, od osetljivosti očiju. Oči pčela sadrže tri tipa receptora za boje, sa maksimalnom osetljivošću za ultravioletne, plave i zelene domene spektra (Autrum i von Zwehl 1964). Njihovo izuzetno opažanje boja optimalno je za identifikaciju cvetova (Chitka 1996), ali da li ga one koriste i za merenje brzine kojom se smenjuju slike predela koji im se ukazuju tokom leta? Iznenađujuće, ali odgovor je ne – pčelin odometar je u potpunosti slep za boje. Chittka i Tautz (2003) našli su da pčele za merenje brzine pokretljivosti slika (prilikom leta) koriste isključivo signal iz svojih zelenih receptora (slika 2), potvrđujući tako ranije izveštaje da se opažanje pokreta kod pčela odvija posredstvom receptora samo ove vrste (Giurfa, Lehrer 2001; Spaethe i sar. 2001). Stoga, učestalost kontrasta u prirodnom okruženju u velikoj meri zavisi od pčelinog subjektivnog iskustva dužine leta (Chittka i Tautz 2003; Si i sar. 2003).

     Sa toliko mnogo spoljašnjih varijabli koje utiču na procenu udaljenosti, čini se da odometar medonosne pčele nije mnogo pouzdan u prirodnom okruženju. Tac je kvantitativno odredio pčelino subjektivno iskustvo pređene udaljenosti kada ona leti iznad terena sa različitim stepenom kontrasta. Poredio je plesove pčela koje su letele iznad vode (predela sa niskim vizuelnim kontrastom) sa plesovima pčela koje su letele iznad zemlje (terena sa visokim vizuelnim kontrastom). Pčele koje je trenirao da dolaze na hranilicu koja se nalazila na brodu padale su u vodu pri povratku na ostrvo. Posmatrači su u košnici dešifrovali plesove pčela koje su se vratile sa broda. Interesantno je da su pčele koje su letele 200 m iznad vode teže registrovale dužinu pređenog puta, dok su istu dužinu leta, ali iznad zemlje, registrovale sasvim precizno. Ovi eksperimentalni nalazi slažu se sa hipotezom prema kojoj pčelin odometar u velikoj meri zavisi od spoljašnjih vizuelnih signala i pokazuju da je ovaj sistem osetljiv na vizuelne kontraste.

     Pa ipak, još nešto je u pitanju pored vizuelnih signala. Navigacija iznad vode, u odsustvu vidljivih orijentira, ekstremno je teška bez pouzdanog unutrašnjeg instrumenta za merenje brzine leta. Ovo je slučaj čak i za ljude opremljene sofisticiranim sredstvima za merenje: multifunkcionalni vazdušni pokazatelji brzine bili su odgovorni za nekoliko padova aviona u vodu, na primer Birgenaair Flight 301 i AeroPeru Flight 603, 1996. godine. Heran i Lindauer (1963) takođe su primetili da pčele tokom leta preko jezera ponekad gube visinu i upadaju u vodu. Međutim, novije istraživanje koje su sproveli Tac i saradnici (2004) takođe pokazuje da će pčele u najvećem broju slučajeva bezbedno leteti preko većih vodenih prostranstava. Štaviše, premda je pčelin subjektivni utisak pređene udaljenosti nešto drugačiji kada leti preko vode, on nije ravan nuli. Ovo ukazuje da pčele verovatno pribegavaju unutrašnjem merenju dužine leta u odsustvu spoljašnjih parametara. Bumbari, na primer, do izvora hrane idu u potpunom mraku, i sposobnu su da, u potpunom odsustvu vizuelnih signala, ispravno izmere dužinu puta. To ukazuje da takođe postoji unutrašnji odometar baziran na utrošku energije. Izgleda da navigacija kod životinja, baš kao i kod aviona, počiva na nekoliko sistema koji podržavaju jedan drugi tako da mogu kompenzovati nedostatke ukoliko jedan od njih zakaže u određenoj situaciji.

     Posmatranje plesova pčela može nam pružiti informacije ne samo o signalima koje one koriste za navigaciju, već i uvid u saznajnu arhitekturu koja upravlja ostalim aspektima ponašanja pčela, kao što je procena kvaliteta cveća. Naučili smo da pčele preferiraju cvetove sa većom koncentracijom nektara od onih sa nižom koncentracijom, zato što se to reflektuje u njihovim plesovima. Kada pčele nađu bolji nektar, plešu sa više entuzijazma, tako da broj plesnih krugova u minuti raste (Seeley i saradnici 2000; Waddington 2001). Međutim, Waddington (2001) je našao da se stvarna količina nektara u cvetu ne podudara sa subjektivnim utiskom koji pčela ima o količini. U suštini to je pozitivna ali usporavajuća povezanost, tako povećanje koncentracije saharoze od 10% do 20% rezultura 50% do 60% bržim plesom. Interesantno da je subjektivni doživljaj jači kada opada nego kada u istom stepenu raste kvalitet nektara. Ovakav asimetričan doživljaj dobitaka i gubitaka dobro je poznat i kod ljudi, gde se povezuje sa sklonošću ka izbegavanju rizika (Tversky i Kahnemann 1981). Nažalost, životinje ne pružaju rado ovu vrstu informacija. Jedino na svom sopstvenom jeziku otkrivaju mnoge perceptivne osobenosti. Jezik pčela kao prozor u vizuelnu percepciju insekata, predstavlja čudesno sredstvo i obećavajući put za dalje istraživanje pitanja kako minijaturni mozgovi kodiraju svet koji ih okružuje.

Preveo: Ivan Umeljić

Izvor: Lars Chittka, Dances as Windows into Insect Perception, PLoS Biology, July 2004, Volume 2, Issue 7, Page 0898-0900