bro
Mada je mozak pčele minijaturan, veličine zrnca pijeska ili manji od 1 mm3, one demonstriraju izvanredne sposobnosti koje zadivljuju naučnike. Za razliku od ljudi, kojima na raspolaganju stoji preko 100 milijardi moždanih neurona, pčele uspijevaju obaviti ove kompleksne radnje koristeći samo milion neurona. Današnji brzi kompjuteri obavljaju oko 16 milijardi operacija u sekundi, dok pčelinji mozak radi 625 puta brže, tj. u istom vremenu izvrši oko 10 triliona operacija. Mozak pčele postavlja novi izazov naučnoj tezi da veći mozak podrazumijeva superiornost u razumijevanju konceptualnih odnosa. Ljudi i primati za ovo koriste poseban dio mozga koji se zove prefrontalni korteks, a koji pčele naprosto – nemaju. Zbog mnogo čega, rezultati najnovijih naučnih istraživanja pčela tjeraju naučnike da ponovo promisle o pojmovima inteligencije i misli.
Rezultati istraživanja potvrđuju da, bez obzira na veoma mali mozak, pčele posjeduju odličan vid, izuzetnu sposobnost učenja i pamćenja, znaju računati i sposobne su za veoma kompleksne proračune. Očigledno je da se ovi insekti ne rukovode isključivo refleksima i instinktom, kako se tradicionalno smatralo, već uspješno prilagođavaju svoje ponašanje u zavisnosti od okoline i prethodnih iskustava. Danas se smatra da inteligentna rješenja problema s kojima se pčele suočavaju, sofisticirane komunikacijske sposobnosti i razmjena informacija, neuralno procesuiranje: apstraktno razmišljanje i asocijativno povezivanje raznih elemenata… (za koje se ranije smatralo da su svojstveni isključivo ljudima i nekim primatima) – postavljaju niz novih pitanja u nauci. Poseban fenomen predstavlja kolektivna inteligencija košnice, koja uključuje cijelo društvo pčela pod nazivom „superorganizam“. Ovi se fenomeni pomno proučavaju i već koriste kao primjeri u mnogim poslovnim organizacijama koje se bave efektivnim upravljanjem i individualnim razvojem liderskih osobina i stila.
Pčele mogu riješiti kompleksne matematičke probleme. Zamislite da je vikend i da planirate obići šest prodavnica na šest različitih lokacija. Koja je najkraća moguća razdaljina koju morate prijeći da biste obišli svih šest? Ovaj problem matematičari zovu “problem trgovačkog putnika“ i ponekad može zbuniti i kompjutere. Kompjuter obično satima rješava ovaj problem tako što izračunava sve teoretski moguće rute i na kraju izabire najkraću. Istraživači s Kraljevskog Holovej univerziteta u Londonu utvrdili su da pčele izvidnice svakodnevno brzo rješavaju ovaj problem birajući najkraće putanje između cvjetova, maksimalno štedeći vrijeme i energiju. I za sada su jedine životinje koje su u stanju riješiti ovaj problem.
Medonosne pčele ne zavise samo od fizičkog dodira s maticom i kolonijom, već zahtijevaju i socijalnu bliskost i podršku. Budući da su društvena bića, ukoliko izolujete pčelu od njenih sestara, poslije nekoliko dana provedenih u izolaciji pčela će umrijeti.
Pčelinja personalnost? Istraživači s Univerziteta u Illinoisu, SAD, utvrdili su da čak i u košnici postoje poletni radnici i zabušanti, avanturisti koji tragaju za uzbuđenjima i one stidljivije, povučenije i plašljivije jedinke. Čak i agitirane pčele mogu biti pesimistički raspoložene, što ukazuje na to da i pčele do određenog stepena imaju neku vrstu osjećanja.
Primijećeno je da pčelama, čim dobiju zaduženja van košnice i krenu sa sakupljanjem nektara mozak počinje ubrzano stariti i gubiti sposobnost učenja novih stvari. Istraživači Univerziteta u Arizoni otkrili su da ovakve starije pčele mogu uspješno preokrenuti proces starenja mozga ukoliko preuzmu obaveze koje obično obavljaju mlađe pčele. Ako im ponovo bude pružena mogućnost da brinu o budućim pokoljenjima (larvama), starije pčele ostaju mentalno kompetentne sve dok se tim bave, a sve kognitivne funkcije značajno im se poboljšavaju. U mozgu takvih pčela naučnici su otkrili protein „Prx6“. Potpuno isti protein u ljudskom organizmu štiti od demencije. Sličnost procesa starenja mozga kod pčela i ljudi potvrđuje da korisne društvene aktivnosti mogu usporiti proces starenja naših mozgova.
Pčele nikada ne spavaju, kao da pate od nesanice! Ipak, nedavno su istraživači uočili kratke periode u trajanju od tridesetak sekundi kada pčele uopće ne odgovaraju na podražaje. Tada su im tijela potpuno relaksirana, antene na glavi spuštene. Ovi jedini trenuci predaha kod pčela nalikuju na kratke epizode narkolepsije kod ljudi. Rijetki su kod mladih, a postaju i nešto češći i redovniji kod starijih pčela. Tri do šest sedmica nakon prvog leta izvan košnice, koje su provele radeći, radeći i samo radeći, čini se kao da pčele umiru od iscrpljenosti.
U našem jeziku se (osim za čovjeka) jedino za pčelu kaže da umire, a ne ugine.
Pčele nikada ne posjećuju dvaput isti cvijet! Ulažući veliki trud u prikupljanje nektara, pčele to čine veoma racionalno i nikada dvaput ne posjećuju isti cvijet. Na taj način štede dragocjeno vrijeme i energiju. U selekciji cvjetova pčele koriste najmoderniju „tehnologiju“. Prilikom lepršanja krilima proizvode elektricitet što uzrokuje magnetno polje ispod krila. Poput potpisa, trag tog elektromagnetnog polja ostaje i na svakom cvijetu koji je posjetila. Uz pomoć elektronskih senzora na tijelu pčele očitavaju svoj potpis i prepoznaju da li su već bile na tom cvijetu.
Serijske ubice obično vrše zločine blizu svog mjesta boravka, ali ipak dovoljno daleko da susjedi ne posumnjaju. Slično njima, i pčele skupljaju polen u blizini košnice, ali dovoljno daleko da predatori ne mogu lahko pronaći košnicu. Pokušavajući razumjeti princip na kojem funkcionira ova „tampon-zona“, matematičari su napisali algoritme koji su uspješno poboljšali kompjuterske modele koje policija koristi u hvatanju zločinaca.
Nedavna istraživanja dokazala su određeni oblik pčelinje inteligencije koja sugerira da su pčele „najbolji doktori među insektima“. Pčele u košnici znaju razlikovati štetne i opasne nametnike od onih koji to nisu. Same spravljaju i miješaju antimikrobne (npr. antifungalne) lijekove na bazi propolisa, a što je nametnik opasniji, količina sakupljenog propolisa postaje značajno veća. Ove mješavine mogu sadržavati i do pedeset različitih supstanci, uključujući flavonoide, koji pokazuju antioksidantna djelovanja, te spomenuti propolis, koji pokazuje antibiotska djelovanja. I pčele to znaju. Način primjene ovih ljekovitih supstanci zapravo ukazuje da pčele sprovode samomedikaciju na nivou cijele košnice.
Austrijski nobelovac Karl Riter fon Friš dokazao je trihromatski vid pčela – kao i kod ljudi, s tim što pčela ne vidi crvenu boju (nju vjerovatno percipira kao crnu), ali može nešto što ljudi nisu u stanju – raspoznaje boje u ultraljubičastom spektru. Ultraljubičasta boja je intenzivnija u sredini latica i cvijeta, te služi da označi „pistu za slijetanje“ koja pčele usmjerava upravo ka mjestu gdje ih čekaju nektar i polen.
Pčela posjeduje pet očiju, dva složena i tri prosta oka. Složene oči vide u svim pravcima i služe za uočavanje pokreta i posmatranje udaljenih predmeta. Proste oči, koje pružaju jasnu sliku samo na malim odstojanjima, služe za uočavanje bliskih predmeta tokom rada u košnici i na cvjetovima, a budući da razlikuju fine razlike u intenzitetu svjetlosti, pčele ih koriste za navigaciju tokom leta. Pčele razlikuju slike u 1/300 s, dok je ljudski vid značajno sporiji, te uspijevamo razlučiti pojedine slike tek u 1/50 s. Televizijsku sliku, koja nama izgleda realno fluidna, pčele bi percipirale kao niz pojedinih kadrova ili slika.
Pčele mogu prepoznati i upamtiti različita ljudska lica. Procesom zvanim konfiguralno procesuiranje pčele prepoznaju i pamte obrasce načinjene od grupa linija i oblika. Interesantno je da za razliku od drugih insekata, pčele koriste epigenetske metode pamćenja – poput sisara. Kod drugog susreta pčela će vas moći prepoznati, jer će upamtiti vaše lice kao „neobičan cvijet“.
Pčele nemaju razvijeno čulo sluha, ali imaju veoma razvijenu sposobnost raspoznavanja najfinijih vibracija u svojoj okolini, kao i čulo mirisa. Medonosne pčele posjeduju oko 170 receptora mirisa koji im omogućuju rodbinsko prepoznavanje, društvenu komunikaciju unutar košnice i pronalaženje hrane. Njihov njuh je toliko precizan da njime mogu razlikovati stotine i stotine različitih biljnih sorti.
Naučnici su ispitivali osobine pčelinjeg njuha služeći se dresiranim pčelama za brzo otkrivanje i praćenje tragova skrivenog eksploziva. Zaključili su da su pčele sposobne otkriti i najslabije mirisne tragove eksploziva reda veličine 2/1.000.000.000.000 (dva od trilion dijelova), što je, poređenja radi, isto kao naći jedno zrno pijeska u napunjenom olimpijskom bazenu. U odnosu na obučene pse tragače, pčele su se pokazale kao fokusiranije, brže su učile i znatno jeftinije za držanje.
U svom domu pčele radilice vrlo precizno podešavaju temperaturu. Ona se ljeti kontinuirano održava na oko 32-35°C u dijelovima košnice gdje se razvijaju mlade pčele. Tokom zimskih dana temperatura u košnici ne smije pasti ispod 7°C. Pčele raspolažu urođenom sposobnošću sprečavanja pada temperature na taj način što povećavaju potrošnju meda. Med iz košnice služi za prehranu, ali i kao „gorivo“.
Pčele su veoma čiste životinjice. Nikada ne vrše nuždu u košnici, već je obično obavljaju u letu. To je praktično, jer njihov izmet dostiže 50% njihove težine. U aprilu 1984. godine na let svemirskog orbitera Čalendžera ukrcano je 3.300 pčela u specijalno zatvorenoj kutiji. Pčele su se savršeno adaptirale na nultu gravitaciju i tokom leta u kutiji sagradile skoro normalno saće. Jedino „nisu išle u toalet“. Kako pčele svoje ekskrete inače izbacuju samo izvan košnice, pčele zatvorene u svemirskoj košnici suzdržavale su se tokom svih sedam dana. Nakon leta glasnogovornik NASA-e rekao je da u svemirskoj košnici nisu našli „ni tačkicu“.
Pčele ne izlijeću ujutro iz košnice tek tako. Prvo odlaze pčele izvidnice u potragu za bogatom ispašom, a kad se vrate sa nektarom ili polenom, vratile su se i sa informacijama koje prenose drugim pčelama. Kako pčele međusobno komuniciraju? Znate li priču o pčelinjem „plesnom“ jeziku“ i na koji način ovaj jezik funkcionira? U tami košnice, na vertikalnom pčelinjem saću, pčela izvidnica počinje plesati izvodeći repetitivne nizove pokreta. Ovaj tzv. njišući ples predstavlja jedan od najintrigantnijih primjera kompleksnog ponašanja kod životinja. Uspješna izvidnica provokativno njiše svoj zadak lijevo-desno, krećući se pritom pravolinijski. Zatim opisuje polukružnu liniju nalijevo i vraćajući se tako u početnu tačku, ponovo se kreće pravolinijski njišući se kao i prvi put, a onda pravi polukružnu liniju nadesno. Ovaj model kretanja u obliku položene osmice ponavlja se više puta i nezaposlenim pčelama u košnici predstavlja veoma preciznu i kompleksnu informaciju o orijentiru, smjeru, udaljenosti i obilju, odnosno kvaliteti ispaše koju je pčela izvidnica pronašla.
Nakon godina predanog rada Karl Riter fon Friš je 1973. godine u ovoj prividno besmislenoj plesnoj koreografiji dešifrirao skriveni jezik, za što je dobio Nobelovu nagradu. On je dokazao da ugao koji zaklapaju putanja njišućeg kretanja i vertikalna osa saća u košnici u potpunosti odgovara uglu između sunčevog azimuta i smjera pokazanog izvora hrane izvan košnice. Naprimjer, ukoliko je izvor hrane pronašla u smjeru u kojem se nalazi sunce, plesačica će se njihati sasvim uspravno. Ako se izvor hrane nalazi na 54˚ desno od smjera sunca, pčela će njihanje izvoditi pod uglom od 54˚ udesno od vertikalne ose na saću. Ako je izvor hrane bio veoma udaljen i zahtijevao više vremena za dolet, pčela u informaciju unosi dodatnu korekciju vezanu za položaj sunca (jer se sunce na nebu već pomjerilo prema zapadu, i to za 1˚ na svake četiri minute leta)!!! Zapravo, Friš je otkrio da se sposobnost orijentacije pčela zasniva na tri različita mehanizma: najvažniji je direktna orijentacija prema suncu, zatim alternativno – prema polariziranoj sunčevoj svjetlosti (vlastiti „solarni kompas“ koji pčele koriste kada je veoma oblačno) i prema Zemljinom magnetnom polju (u mraku košnice).
Kako izvidnice prenose informaciju o dužini puta? Udaljenost do cilja – cvijeta bogatog nektarom ili polenom – kodirana je u dužini pravolinijskog njišućeg kretanja: što duže pčela pleše, udaljenost izvora hrane od košnice je veća, produžavajući ples za otprilike jednu sekundu na svakih 1.000 metara udaljenosti. Kad je hrana udaljena samo nekoliko metara od košnice, pravolinijski dio plesa se izostavlja. Plesni ritam daje pčelama još precizniji uvid o udaljenosti izvora hrane, s tim da je broj ciklusa plesne osmice u obrnutoj srazmjeri sa rastojanjem – što je izvor dalje, ples je sporiji, i obrnuto. Naprimjer, ako pčela izvede 10 ciklusa u 15 sekundi, polje sa cvijećem je udaljeno 100 metara. Ako se pčela kreće sporije, recimo 2 ciklusa u 15 sekundi, polje sa cvijećem je udaljeno oko 6 km. Još nešto – otkriveno je da ovaj odnos prema rastojanju nije linearan – već logaritamski!!!
Kako izvidnice prenose radosnu vijest o obilnoj ispaši? Kada nađu obilniji ili kvalitetniji izvor nektara, pčele plešu sa više entuzijazma. Veoma je interesantno da je ovaj očito subjektivni doživljaj pčele o obilju hrane jači kada kvalitet ispaše opada nego kada u istom stepenu raste! Ovakav asimetričan doživljaj dobitaka i gubitaka dobro je poznat i kod ljudi, što se povezuje sa ljudskom sklonošću ka izbjegavanju rizika.
Nijedna druga vrsta pored pčele (osim ljudske) ne koristi sličnu kodiranu ili simboličku reprezentaciju da bi saopćila ili prenijela informacije o spoljašnjem svijetu!!!
Svoja istraživanja Friš je radio sa pčelama tipa Carnica. Naučnici su kasnije otkrili da se elementi ovog plesnog jezika razlikuju od vrste do vrste, te otkrili da se informacije o razdaljinama i pravcu prenose na nekoliko „dijalekata“!
Vidjeli smo da su sunce i njegova svjetlost najvažniji orijentir pčelama. Kako pčela nauči da poveže ugao sunca sa plesom? Prema najnovijim istraživanjima, medonosne pčele znaju da je planeta okrugla; mogu izračunavati različite uglove kako bi se orijentirale; u tijelu posjeduju sistem za navigaciju i navođenje; posjeduju unutrašnji sat kojim u svako doba dana ili godine, čak i u tami košnice, znaju za tačan položaj sunca na nebu; posjeduju već spomenuti „solarni kompas“ i fotosenzore koji funkcioniraju na principu polarizirane svjetlosti; posjeduju kompjuter za izračunavanje sunčevog azimuta, te instrument za mjerenje prave vertikale, indikator pravca i brzine vjetra, trigonometrijski računar i tabele, logaritamske tabele, indikator brzine kretanja u odnosu na Zemlju… Fascinantno za jednog insekta s mozgom veličine zrnca pijeska, zar ne!
Promjena mozga prethodi promjeni posla! Pčele su programirane za određene poslove. Izvidnice koje tragaju za izvorima hrane predodređene su za avanture. Pčele vojnici, otkrivene 2012. godine, rade na poslovima odbrane i „zaštite lica i objekata“ tokom cijelog života. Jedan posto sredovječnih pčela postaju tzv. pogrebnici jer ih genetski program u njihovom mozgu prisiljava da odstranjuju tijela umrlih pčela iz košnice. Najfascinantnije, obične pčele – koje obavljaju mnoge poslove tokom svog kratkog života – doživljavaju promjenu moždane hemije prije nego što promijene opis posla i radno mjesto.
Arhitektura pčelinjeg saća oduvijek je fascinirala i inspirirala pčelare, matematičare, astronome, filozofe, gnostike i mnoge druge učene ljude, a kako i ne bi kada to originalno i suptilno arhitektonsko čudo drži i nosi težinu pedesetak puta veću od vlastite. Saće sazdano od samo 20 g pčelinjeg voska može u sebe pohraniti do jednog kilograma meda. Idealna konstrukcija pčelinjeg saća u prirodnom staništu, sa rombo-prizmatičnim dnom i heksagonalnim oblikom ćelija, omogućila je da pčele u njima skladište med i polen, odgajaju i hrane larve iz kojih izlaze odrasle pčele, a matica polaže jajašca. Znači, sav trud i rad košnice vrti se oko ćelije od koje zavisi vitalnost i opstanak pčelinje zajednice. Pčele su prisiljene graditi svoje saće vrlo ekonomično – da bi proizvele i povezale svega 1 kg voska, moraju pojesti 22 kg meda, a za izgradnju prosječne košnice potrebno je sedam kilograma voska. To znači da za produkciju saća pčele troše ogromnu količinu energije. Zbog toga, čak i kada moraju napustiti košnicu, pčele preferiraju prenijeti vosak iz stare košnice u novu radije nego da proizvode novi vosak trošeći upravo proizvedeni med.
Pčele graditelji koriste najekonomičnije geometrijske oblike. Preferiraju heksagonalne jer imaju najmanji obim, dijele zajedničke stranice te nude najveći mogući skladišni prostor za najmanji utrošak dragocjenog voska. Još 36. godine n.e. Markus Terencius Varo ustvrdio je da je pčelinje saće najpraktičnija struktura. Stoljeće kasnije grčki matematičar Papus Aleksandrijski podržao je ovu hipotezu, da bi tek 1999. godine kasnije američki profesor Tomas Hejl napisao definitivni matematički dokaz na 19 stranica, kojim je potvrdio da od svih mogućih teoretskih struktura upravo struktura pčelinjeg saća zahtijeva najmanju moguću količinu voska.
Francuski insektolog Antoan Feršoje sličnu dilemu iznio je kao geometrijski problem, definirajući ga kao „problem pčela“: „Neka se da pravilna šestougaona uspravna prizma, omeđena sa tri vrste istostranih četverouglova, istih nagiba u odnosu na osnovicu. Koji bi trebao biti ugao između istostranih četverouglova da bi ukupna površina ove prizme imala najmanju vrijednost?“ Trojica poznatih matematičara dali su se na rješavanje ovog problema i došli do sljedećeg rezultata: 70 stepeni i 32 minute. Upravo takav ugao prave radilice prilikom izrade saća. Također, zbir unutrašnjih uglova ovog savršenog heksagonalnog oblika uvijek je tačno 120˚.
Za vrijeme rada na saću pčele se okupljaju kao jedinstvena organizirana zajednica. Njihova brojnost osigurava potrebnu temperaturu za proizvodnju voska. Radilice grade čvrstu osnovicu i stranice saća od voska koji izlučuju žlijezde na njihovom zatku, a žvakanjem ga oblikuju. Promjer ćelija za med, larve i polen standardiziran je na 5,2 do 5,4 milimetra, a ćelije za trutove su za jedan milimetar šire. Debljina zidova iznosi 0,07 milimetara, s odstupanjem od samo ± 0,002 milimetara (1/2.000 dio milimetra). Stranice pojedinih ćelija ne postavljaju se vertikalno na spuštenu osnovu, već se grade uzdignute pod uglom od 13˚, kako bi se spriječilo curenje meda i nektara!
Naročito je interesantno da izgradnja saća počinje s gornje strane košnice i nastavlja se istovremeno u dva ili tri odvojena reda na donjoj strani. Ploča sa ćelijama saća, koja je istovremeno započeta iz različitih pravaca, na kraju biva spojena savršeno precizno tako da, iako postoje hiljade različitih uglova, ova struktura izgleda kao jedinstvena cjelina. Za takvu konstrukciju pčelama je potrebno da unaprijed izračunaju rastojanja između početne tačke i tačaka spajanja, a onda u skladu s tim da odrede veličinu ćelija, odrede i iskomuniciraju međusobne pozicije te da svaka uradi svoj dio posla savršeno precizno u odnosu na sve druge radilice. Kako je moguće da pčele obavljaju takve savršene proračune? I to u potpunom mraku košnice. To je oduvijek oduševljavalo naučnike. Ako mislite da to nije veliki problem, uzmite prazan list papira i olovku i pokušajte nacrtati nešto slično tome.
Korisne osobine strukture pčelinjeg saća našle su široku primjenu i koriste se svakodnevno u industrijskoj proizvodnji npr. vodenih i kopnenih vozila, helikoptera i aviona, raketnih podstruktura, zvučnika, pakovnog materijala, precizne optike (npr. Hablov svemirski teleskop), sportske opreme, namještaja, LED uređaja itd.).
