زنبورهای عسل و تقارن هوشمندانه: چطور زنبورها گرما را در کندوهایشان شکست می‌دهند
مطالعه‌ای به رهبری محققان آزمایشگاه زنبور اسمیت در دانشگاه آبرن نشان داده است که زنبورهای عسل تقارن آینه‌ای را در محتوای کندوهای خود نشان می‌دهند.
این سازماندهی شگفت‌انگیز داخلی که در گونه‌های مختلف زنبور عسل مشاهده شده است، به این معنی است که آنچه زنبورها در یک طرف کندو ذخیره می‌کنند در طرف مقابل نیز تکرار می‌شود.
یافته‌های آنها نشان می‌دهد که زنبورهای عسل جهانی به این شیوه کندوهای خود را سازماندهی می‌کنند و احتمالاً این کار به دلیل مزایای تکاملی مربوط به هر دو کارایی ذخیره‌سازی و تنظیم دما صورت می‌گیرد.
علائم غیرمستقیم تقارن ایجاد می‌کنند
انسان‌ها مدت‌هاست که ساختار دوسویه کلاسیک کندو را مشاهده کرده‌اند که به خاطر سلول‌های شش‌ضلعی موم‌پذیرش معروف است. تصور می‌شد که این طراحی دوسویه عمدتاً به زنبورها کمک می‌کند که مصرف موم را به حداقل برسانند، زیرا تولید موم منابع زیادی طلب می‌کند.
اما این مطالعه جدید نشان می‌دهد که محتوای داخلی هر طرف کندو نیز یکدیگر را منعکس می‌کنند. اینکه آیا عسل، گرده، یا سلول‌های بچه‌زنبور هستند، هر جزء در مکان‌های منعکس شده در هر دو طرف کندو ظاهر می‌شود و یک سیستم سازمان‌یافته و متعادل را در طول عمر کلنی تشکیل می‌دهد.
برای بررسی دقیق این پدیده، محققان کلنی‌های زنبور عسل را در کندوهای شفاف قرار دادند تا بتوانند ساخت‌وساز کندو را بدون مزاحمت مطالعه کنند. با گذشت زمان، آنها 148 نقشه دقیق از ساختار کندوها در شش کلنی را به تصویر کشیدند و تأیید کردند که هر سلول کندو در طرف مقابل خود یک همتای مشابه دارد.
برای تعیین اینکه آیا زنبورها برای رسیدن به این تقارن نیاز به دسترسی مستقیم به هر دو طرف کندو دارند، تیم تحقیقاتی یک کندوی مخصوص با پایه غیرقابل نفوذ طراحی کردند، که امکان ساخت کندوهای مستقل را بدون تماس فراهم می‌کرد. به طرز شگفت‌انگیزی، حتی بدون تماس، دو کلنی چیدمان کندوهای یکدیگر را منعکس کردند. این امر محققان را به فرضیه‌ای رساند که علائم غیرمستقیم، مانند گرما، می‌تواند این هماهنگی را هدایت کند.
از آنجایی که زنبورها نسبت به دمای کندو بسیار حساس هستند - عاملی حیاتی برای توسعه بچهزنبورها - محققان این فرضیه را با قرار دادن پدهای گرمایشی در نقاط تصادفی در یک طرف کندو آزمایش کردند، که به دماهای بچه‌زنبوری تنظیم شده بودند. وقتی بعد از ده روز برگشتند، مشاهده کردند که هر کلنی سلول‌های بچه‌زنبور خود را به طور کامل با محل پد گرمایی مقارن کرده است، که ایده‌ای را تقویت کرد که علائم دمایی نقشی مهمی در سازماندهی کندوی زنبور عسل بازی می‌کنند.
خصوصیتی متداول در میان گونه‌های زنبور عسل
کلر بیلی، یکی از نویسندگان و دانش‌آموخته دانشگاه آبرن، توضیح داد که ترازبندی الگوی بچهزنبورها بسیار چشمگیر بود و نقشه‌ای براساس گرما در طول کندو ترسیم می‌کرد.
تیم تحقیقاتی بررسی کرد که آیا این تقارن به کلنی فایده‌های قابل اندازه‌گیری ارائه می‌دهد یا خیر. با مقایسه کندوهای یک‌طرفه و دوطرفه، آنها مشاهده کردند که کلنی‌هایی با کندوهای متقارن تقریباً 60 درصد بیشتر از همتایان یک‌طرفه‌شان بچه‌زنبور تولید کردند. علاوه بر این، کندوهای متقارن دماهایی پایدارتر نشان دادند، که مزیتی برای حفظ محیط بهینه لازم برای رشد بچهزنبورها بود.
برای تأیید یافته‌های خود، محققان همچنین بررسی کردند که آیا این تقارن سازمانی خاص زنبورهای اهلی است یا در گونه‌های وحشی زنبور عسل نیز مشاهده می‌شود. با همکاری دکتر بن کوگر در دانشگاه وایومینگ، آنها از تکنیک‌های پیشرفته تحلیل تصویر برای طبقه‌بندی محتوای کندوها در کندوهای ساخته‌شده به طور طبیعی در ابعاد سه بعدی استفاده کردند. به طور مکرر، آنها همان الگوی تقارن داخلی را در کندوهای طبیعی یافتند.
به دنبال تأیید بیشتر، تیم تحقیقاتی به گونه‌های زنبور عسل در تایلند روی آوردند، جایی که دکتر بجاری چوتونگ تصاویری از کندوهای سه گونه دیگر زنبور عسل: Apis andreniformis , Apis dorsata , و Apis florea فراهم کرد. همه شبیه به هم تقارن آینه‌ای را در سازماندهی کندوی خود نمایش دادند، که تأیید می‌کند این خصوصیت جنبه‌ای بنیادین از معماری کندوی زنبور عسل است.
این مطالعه روشن می‌کند که چگونه تقارن فراتر از ظاهر خارجی کشیده می‌شود و عملکرد جدیدی در تنظیم دما و سازماندهی ذخیره در میان زنبورهای عسل آشکار می‌کند.
این مطالعه در مجله Current Biology منتشر شده است.
