Проучване, ръководено от изследователи от Лаборатория за пчели „Смит“ към Университета Обърн, разкрива уникален пример за вътрешна симетрия в природата: медоносните пчели създават огледална симетрия в кошерите си.
Тази забележителна вътрешна организация, наблюдавана при множество видове медоносни пчели, означава, че това, което пчелите съхраняват от едната страна на пчелната пита, се възпроизвежда от противоположната страна.
Откритията на учените показват, че медоносните пчели универсално организират гнездата си по този начин, което вероятно се дължи на еволюционни предимства, свързани както с ефективността на съхранението, така и с регулирането на температурата.
Косвени сигнали за симетрия
Хората отдавна са наблюдавали класическата двустранна структура на пчелната пита, известна със своите шестоъгълни клетки, които запазват восъка. Предполага се, че тази двустранна конструкция помага на пчелите да сведат до минимум използването на восък, тъй като производството на восък е ресурсоемко.
Но това ново проучване разкрива, че съдържанието на всяка страна на гребена също се отразява взаимно. Независимо дали става дума за мед, прашец или клетки за отводки, всеки елемент се появява на огледални места от двете страни на питата, като образува организирана, балансирана система през целия жизнен цикъл на пчелното семейство.
За да изследват подробно това явление, изследователите поставят пчелни семейства в прозрачни кошери за наблюдение, което им позволява да изучават строежа на гнездата, без да безпокоят пчелите. С течение на времето те заснемат 148 подробни карти на гнездата от шест семейства, като потвърждават, че всяка гнездова клетка има съответстващ аналог от противоположната страна на питата.
За да се определи дали пчелите се нуждаят от пряк достъп до двете страни на гребена, за да постигнат тази симетрия, екипът проектира специален кошер с непропусклива основа, позволяващ на независими колонии да строят гнезда, без да си пречат. Изненадващо, дори и без контакт, двете семейства отразяват разположението на гнездата си. Това кара изследователите да изкажат хипотезата, че тази координация може да се ръководи от косвени сигнали, като например топлина.
Тъй като пчелите са силно чувствителни към температурата в гнездото – критичен фактор за развитието на отводките – изследователите решават да проверят това, като поставят топлинни подложки на произволни места от едната страна на кошера, настроени на температурата в гнездото за отводки.
Когато се връщат след десет дни, те установяват, че всяко семейство е подредило клетките си за отводки в съответствие с местоположението на топлинната подложка, което затвърждава идеята, че температурните сигнали играят важна роля в организацията на пчелните гнезда.
Обща черта за всички видове медоносни пчели
Клеър Бейли, съавтор и бивш студент в университета в Обърн, обяснява, че последователността на модела на отводките е поразителна, тъй като по същество начертава план на топлинното подреждане по целия гребен.
Екипът изследва още дали тази симетрия осигурява измерими ползи за колонията. Сравнявайки едностранни и двустранни гнезда, те забелязаха, че след десет дни колониите със симетрични гнезда произвеждат с близо 60 % повече отводки в сравнение с едностранните си събратя. Освен това симетричните гнезда са с по-стабилни температури, което е предимство за поддържане на оптимална среда, необходима за развитието на мътилка.
За да потвърдят своите открития, изследователите също така проучват дали тази организационна симетрия е характерна само за домашните пчели или се среща и при дивите видове медоносни пчели. В сътрудничество с д-р Бен Когер от Университета на Уайоминг те използват съвременни техники за анализ на изображения, за да класифицират съдържанието на питите в естествено изградени триизмерни гнезда. Последователно те откриват същия модел на вътрешна симетрия в естествените гнезда.
В търсене на допълнително потвърждение екипът се обръща към видове медоносни пчели в Тайланд, където д-р Баджари Чутонг предоставя снимки на гнезда от три други вида медоносни пчели: Apis andreniformis, Apis dorsata и Apis florea. Всички те показват подобна огледална симетрия в организацията на гнездата си, което потвърждава, че тази черта е основен аспект на архитектурата на гнездата на медоносните пчели.
Това проучване хвърля светлина върху това как симетрията се простира отвъд външния вид, разкривайки нова функция в терморегулацията на гнездото и организацията на складовете при медоносните пчели.
Изследването е публикувано в Current Biology.
Източник: InterestingEngineering
