Die Zungenhaare der Honigbiene sind effektiv beim Sammeln von Nektar

Soziale Distanz von Honigbienen
Soziale Distanzierung von Honigbienen - Die Effektivität einer Biene beim Fangen von Honig hängt davon ab, wie schnell sie ihre Zunge zurückzieht. Laut einer Forschergruppe hängt die beste Entzugszeit von den Eigenschaften der Haare ab, die die Zunge der Honigbiene bedecken.

Die Fähigkeit einer Honigbiene, Nektar von verschiedenen Blüten aufzunehmen, hängt von der Länge und dem Durchmesser der Zungenhaare ab; Diese Entdeckung könnte lokalen Gemeinschaften helfen, die richtigen Blumen anzubauen, um dieses schwindende Insekt zu unterstützen.

Um ein Kilogramm Honig zu produzieren, müssen Honigbienen durchschnittlich 2 Millionen Blüten besuchen. Honigbienen müssen effizient den Nektar sammeln, den sie benötigen, um das süße, goldene Wasser zu produzieren, denn Fliegen ist arbeitsintensiv. Wie Wissenschaftler seit langem wissen, verwenden Honigbienen ihre mit mikroskopisch kleinen Härchen bedeckten Zungen, um Nektar zu sammeln. Sie wussten jedoch nicht, mit welchen Methoden Honigbienen ihren Nektarkonsum steigern.

Jianing Wu von der Sun Yat-sen University in China und Kollegen haben nun die Auswirkung der Zungenrückzugszeit einer Biene auf die Geschwindigkeit der Energieaufnahme analytisch und experimentell untersucht. Das Forscherteam entdeckte, dass die Länge und der Durchmesser der Haare, die die Zunge einer Honigbiene bedecken, mit der idealen Rückzugszeit übereinstimmten.

Die lange, dünne, behaarte Zunge der Honigbienen ist von einer Schutzhülle umgeben. Wenn die Biene auf einer Blume landet, öffnet sich diese Hülle und bewegt sich hinein und heraus, um den Nektar zu sammeln, der in den vertikalen Schlitzen zwischen den Zungenhaaren gefangen ist. Nektar erhöht den Zungendurchmesser, was den Zungenwiderstand erhöht. Daher dauert das Zurückziehen der Zunge länger (wenn die Zunge frei von Nektar ist und die Haare gerade sind) als das Zurückziehen der Zunge.

Während die Methode des Verzehrs von Honigbienen gut verstanden ist, sind die Auswirkungen von Änderungen der Eigenschaften verschiedener Inhaltsstoffe unbekannt. Wu und Kollegen erstellten ein Flüssigkeitstransportmodell, das alle Komponenten enthält, um dieses Problem zu untersuchen. Sie bestimmten die beste Zungenrückzugszeit (die kürzeste Zeit, in der die Bienen den meisten Nektar sammeln), indem sie die Nektarkonzentration, die Öffnungszeit der Zungenborsten und die Zungenlänge für sechs Honigbienenarten mit Massen zwischen 12 und 256 mg variierten.

Das Forschungsteam fand heraus, dass sich die ideale Rückzugszeit verkürzt, wenn die Körpermasse einer Honigbiene zunimmt. Beispielsweise sagt das Modell für die westliche Honigbiene, die mit einer durchschnittlichen Masse von etwa 100 mg eine der häufigsten Honigbienenarten der Welt ist, eine ideale Rückzugszeit von 135 ms voraus. Die ideale Rückzugszeit für die südostasiatische Perlbandbiene mit einem Körpergewicht von etwa 40 mg beträgt etwa 200 ms.

Die Länge der Zunge einer Honigbiene und ihr Längen-Durchmesser-Verhältnis hängen mit der Körpermasse zusammen. Dadurch hängt die Abzugszeit auch mit dem Längen-/Durchmesserverhältnis der Zungenhaare zusammen. Für niedrigere Nektarkonzentrationen sagt das Modell auch langsamere Entzugszeiten voraus.

Experimente wurden von Wu und Kollegen durchgeführt, um diese Vorhersagen zu bestätigen. Sie stellten ein transparentes Gerät mit Honigbienen auf, um die Bienen beim Wassertrinken zu beobachten. Das Team sprühte Zuckerwasser zwischen zwei Objektträger und verwendete dann eine an einem Mikroskop befestigte Hochgeschwindigkeitskamera, die auf die Objektträger gerichtet war, um die Bewegung der Zungen der Bienen aufzuzeichnen. Wu und Kollegen entdeckten, dass, genau wie beim Modell, die Entzugszeit mit der Körpermasse abnahm.

Wu glaubt, dass seine Forschung dazu beitragen wird, Honigbienenpopulationen zu erhalten, die seit einiger Zeit rückläufig sind. Laut Wu ist das Überleben der Honigbienen für die Gesundheit unseres Planeten von entscheidender Bedeutung. „Wenn Honigbienen aussterben, verlieren wir 40 % unserer Produkte.“ Fabian Brau, Physikochemiker an der Freien Universität Brüssel, der erforscht, wie Honigbienen Nektar konsumieren, stimmt dieser Ansicht zu. Laut Brau können Gemeinschaften das von Wu und Kollegen entwickelte Modell verwenden, um zu entscheiden, welche Blumen gepflanzt werden sollen, damit lokale Honigbienenarten Zugang zu Blumen mit der Nektarkonzentration haben, die sie benötigen, um Nektar am effektivsten einzufangen.

Brau weist auch darauf hin, dass die Vorhersagen die Sicht der Menschen auf die Verhaltensunterschiede zwischen verschiedenen Honigbienenarten verändern könnten. Laut der Forschung von Wu und Kollegen variiert die Geschwindigkeit, mit der Honigbienen einer bestimmten Art ihre Zunge in Blumen eintauchen. „Wir sind davon ausgegangen, dass diese Frequenz bei allen Bienen konstant ist“, so Brau. Auch wenn dies für Bienen zutraf, stellte sich heraus, dass die Bienen alle ungefähr gleich groß waren.

Quelle: https://physics.aps.org/articles/v15/167

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