Пчелите следват линейни наземни ориентири, за да намерят пътя към кошера си

Медоносните пчели се ориентират към дома си, като съхраняват в паметта си доминиращи линейни елементи на ландшафта като канали, пътища и синори на ниви. Това установиха учени от Свободния университет в Берлин, цитирани от сайта Phys.org.

Когато се озоват в непознат район, пчелите търсят такива местни елементи, сравняват разположението им със спомена и летят по тях, за да търсят пътя към дома. Тази навигационна стратегия е подобна на методите за ориентация, които са ползвали първите пилоти на самолети в историята. В най-ранните дни на авиацията, преди изобретяването на радиофаровете и наземните електронни системи, както и на съвременния GPS, пилотите обикновено са се ориентирали, като са следвали пътища и железопътни линии. Тези линейни елементи на ландшафта са ги насочвали към желаната дестинация.

Изследвания, продължили повече от век, показват, че медоносните пчели са отлични навигатори. Те могат да се ориентират по обонянието си, по слънцето, по поляризираната светлина на небето, по открояващи се вертикални ориентири и евентуално по магнитното поле на Земята. Те също така са интелигентни ученици, способни да правят асоциации между различни спомени, за да си извличат правила. Д-р Рандолф Менцел, почетен професор в Катедрата по невробиология на Свободния университет в Берлин и научен ръководител на изследването, обяснява: „Тръгвайки от нов, неизследван район, пчелите използват „навигационна памет“, един вид мисловна карта на района, който познават, за да направляват полетите си за намиране на кошера си. Линейните елементи на ландшафта като водни канали, пътища и синори на ниви, изглежда са важни компоненти на тази навигационна памет“.

В края на лятото на 2010 г. и през 2011 г., близо до село Клайн Любен в Бранденбург, Менцел и колегите му хващат 50 опитни пчели търсачки и залепват на гърба им транспондери с тегло 10,5 mg. След това ги пускат на свобода в нова тестова зона, която е твърде отдалечена, за да бъде позната на пчелите. В тестовата зона имало радар, който можел да открие транспондерите на разстояние до 900 метра. Най-открояващият се ориентир в тестовата зона била двойка успоредни напоителни канали, които минавали от югозапад на североизток. Когато пчелите се озовали на непозната територия, те започнали да летят в разузнавателни кръгове в различни посоки и на различни разстояния, като се съсредоточавали върху мястото на пускането им. С помощта на радара изследователите проследили точния модел на разузнавателния полет на всяка пчела в продължение на 20 минути до три часа. По време на експеримента пчелите летели на височина до девет метра над земята.

Изследователите събрали пчели-търсачи от пет кошера: домашната зона около кошери А и Б наподобявала тестовата зона по отношение на броя, ширината, дължината и ъгъла на линейните ландшафтни елементи, особено напоителните канали. Районът на местообитаване около кошерите D и E е бил много различен в това отношение, докато районът на местообитаване около кошер C бил междинен по сходство с тестовия район. В тестовата зона липсвали други ориентири, по които пчелите евентуално могат да намират пътя си като структурирани хоризонти или открояващи се вертикални елементи. Менцел и колегите му първо симулират два набора от случайни модели на полет, центрирани върху мястото на пускане на пчелите и генерирани чрез различни алгоритми. Тъй като наблюдаваните модели на полети силно се различавали от тях, изследователите стигнали до заключението, че пчелите не провеждат просто случайни полети за търсене.

След това изследователите използвали усъвършенствана статистика, за да анализират ориентацията на полетите и честотата на прелитането им над всеки блок с размери 100 x 100 метра в рамките на тестовата зона. Те показали, че пчелите прекарват непропорционално дълго време в прелети покрай напоителните канали. Анализите доказали, че каналите продължавали да бъдат ориентири на разузнавателните полети, дори когато пчелите били на разстояние повече от 30 метра от тях - максималното разстояние, от което пчелите са в състояние да видят такива елементи на ландшафта. Това означава, че пчелите са ги запазили в паметта си за по-дълъг период от време.

„Нашите данни показват, че пчелите използват сходствата и различията в разположението на линейните елементи от ландшафта между родния и новия район, за да проучат къде може да се намира кошерът им“, казва Менцел. Важно е да се отбележи, че алгоритмите за машинно обучение показали, че напоителните канали в тестовата зона са били най-информативни за предсказване на разузнавателните полети на пчелите от кошери А и В, по-малко за пчелите от кошер С и най-малко за пчелите от кошери D и E. Това предполага, че пчелите са запазили навигационна памет за родната си зона, базирана на линейни ландшафтни елементи, и са се опитали да обобщят в паметта си видяното в тестовата зона, за да намерят пътя към кошера си.

„Летящите животни разпознават такива удължени земни структури в подобен на карта въздушен изглед, което ги прави изключително привлекателни като направляващи структури. Затова не е изненадващо, че и прилепите, и птиците използват линейни ориентири за навигация. Въз основа на представените тук данни стигаме до заключението, че удължените наземни структури също са значими компоненти на навигационната памет на медоносните пчели“, заключават авторите.

Резултатите са публикувани в списание Frontiers in Behavioral Neuroscience.