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Navegação dorsal encontrada em um inseto voador

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As pessoas, facilmente perdidas na extraordinária escuridão de uma floresta tropical, têm muito a aprender com uma abelha que consegue encontrar o caminho de volta para casa em condições 10 vezes mais fracas do que a luz das estrelas. Pesquisadores da estação de pesquisa do Smithsonian Tropical Research Institute (STRI) na Ilha de Barro Colorado, no Panamá, e da Lund University, na Suécia, revelam que as abelhas suam (Megalopta genalis), encontre o caminho de casa com base nos padrões do dossel acima da cabeça usando a visão dorsal. Este primeiro relatório de navegação dorsal em um inseto voador, publicado em Biologia atual, pode ser de particular interesse para fabricantes de drones e outros veículos voadores noturnos.

“Um dos pioneiros dos estudos sobre o comportamento das abelhas foi Charles H. Turner, um cientista afro-americano da Universidade de Chicago”, disse William Wcislo, cientista de plantas do STRI “, escreveu no Biological Bulletin em 1908: ‘as abelhas escavadoras usam a memória para encontrar o caminho de casa e examinar cuidadosamente a vizinhança do ninho, a fim de formar imagens de memória do ambiente topográfico da toca. ”Mas o que não entendemos até agora, é que os sinais que as abelhas estão memorizando estão bem como na frente de seus rostos. “

Ninguém sabe por que as abelhas suadas da Ilha Barro Colorado rondam de flor em flor como gatos crepusculares, coletando pólen por apenas 70 minutos antes do nascer do sol e após o pôr do sol. Especialmente porque é 100 vezes mais escuro no solo da floresta tropical, onde as abelhas vivem dentro de galhos e trepadeiras mortas, do que no dossel da floresta.

Desde o final dos anos 1990, Eric Warrant e sua equipe do Vision Group da Lund University na Suécia têm colaborado com Wcislo para aprender mais sobre os superpoderes ópticos da Megalopta. Seu trabalho mostrou que os olhos compostos especiais de Megalopta são 30 vezes mais sensíveis à luz e concentram fótons de uma maneira que os olhos das abelhas que voam durante o dia não conseguem. Ao identificar o pólen do corpo das abelhas e de seus ninhos, eles descobriram que as abelhas coletam pólen de mais de 60 espécies de plantas: árvores altas como Hura crepitans e Pseudobombax septenatum, até arbustos de sub-bosque da família do café como Faramea. Occidentalis.

“Para um observador humano, as pistas visuais mais óbvias na floresta à noite são as lacunas no dossel quando olhamos para cima, porque o céu é muito mais claro do que a floresta abaixo”, disse Warrant, “vemos um padrão bastante complexo de entrecruzamento – elas se cruzam com galhos, mas a visão das abelhas é muito menos complexa. Elas veem grandes manchas de luz que variam em forma e posição. Sabíamos que as formigas poderiam usar padrões de dossel para navegar enquanto caminham pela floresta, e nos perguntamos se isso uma vez as abelhas estavam fazendo o mesmo. “

As abelhas não podem fazer isso, mas para descobrir se as abelhas Megalopta tinham outra superpotência, Sandra Chaib, uma estudante da Universidade de Lund, mudou-se para a Ilha de Barro Colorado para fazer os experimentos.

Para testar essa ideia, Sandra primeiro montou um motel especial para abelhas. Imagine as entradas de cinco quartos: cada entrada é um disco cinza circular idêntico. A porta é uma pequena abertura redonda no centro do disco, a extremidade de um ninho de gravetos.

No primeiro experimento, ele perguntou se as abelhas poderiam encontrar o caminho de casa usando um único ponto de referência. Ele colocou uma barra preta sobre a entrada de um dos ninhos. Depois que as abelhas saíram para procurar o pólen, ela mudou a ordem dos ninhos, mas o ninho real ainda estava marcado pela barra preta acima da entrada. Quando as abelhas voltaram, elas escolheram o ninho certo.

Ele então complicou um pouco mais construindo uma espécie de dossel, como o telhado de uma garagem, sobre a entrada de cada ninho. Sobre os quatro ninhos vazios, ele colocou um dossel com um padrão de barras pretas e brancas, e sobre o ninho ocupado, um padrão diferente. Mais uma vez, quando as abelhas saíram, ela mudou a posição do ninho e, novamente, elas encontraram o ninho correto quando voltaram. Mas ele ainda não havia descartado a possibilidade de que as abelhas estivessem usando outra pista, como o cheiro, para encontrar seu próprio ninho. Então ele deixou o ninho no mesmo lugar, mas colocou o padrão aprendido da abelha sobre um ninho vazio … e as abelhas escolheram o ninho vazio, mostrando que estavam usando o padrão como guia, não cheiro ou algum outro sinal do ninho.

Seu experimento final foi o mais elegante: desta vez, dois ninhos compartilhavam um dossel comum, um desenho de olheiras em um fundo claro feito para representar os padrões de claro e escuro na coroa de florestas reais. A entrada para um ninho vazio estava localizada sob uma das extremidades do dossel e a entrada para o ninho ocupado na extremidade oposta. Desta vez, quando as abelhas se foram, Sandra girou o toldo para que o padrão fosse invertido. As abelhas escolheram o ninho errado mais de 80 por cento das vezes, mostrando de uma vez por todas que estavam navegando no padrão anterior.

Compreender como o Megalopta navega pode ser interessante para aplicações militares. Agora, a maioria dos drones usa GPS para navegar, mas GPS e satélites podem ser bloqueados ou destruídos.

“Os animais usam uma variedade de sinais diferentes para navegar. A visão é obviamente muito importante, mas muitos animais têm um sentido magnético e podem medir as propriedades do campo magnético da Terra para determinar onde eles estão na superfície da Terra e onde estão. Direção eles queremos viajar. Já aprendemos sobre insetos e outros animais que podem usar estrelas para navegar; pombos podem usar cheiros para navegar … há muitos sinais diferentes. O dossel é um sinal que um drone pode usar para navegar. navegar, mas um sistema de navegação realmente robusto será aquele que usará vários sinais diferentes, como animais, para usar todos esses sistemas ao mesmo tempo para navegar. “

A instalação do STRI ainda está fechada devido às restrições do COVID-19, mas os pesquisadores estão ansiosos para sair. “Até agora, só sabemos como as abelhas identificam qual quarto no motel das abelhas é seu quando voltam para casa”, disse Wcislo. “Ainda não temos ideia de como eles navegam na floresta depois de deixar seus ninhos.”

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Traduzido de Science Daily

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