Биологи из Калифорнийского университета в Сан-Диего и в Китае обнаружили, что азиатский вид медоносной пчелы может производить различные типы вибрационных «стоп-сигналов» при нападении гигантских азиатских шершней.Эти сигналы имеют разный эффект в зависимости от типа опасности и контекста. Пчела подает сигнал остановки, давая другой пчеле короткий вибрационный импульс, обычно через удар головой.«Удивительно, но этот сигнал кодирует уровень опасности в его частоте колебаний, его высоте и контексте опасности через продолжительность каждого импульса», — сказал Джеймс Ние, профессор биологии Калифорнийского университета в Сан-Диего, возглавлявший исследовательскую группу. руководил также Кен Тан, профессор тропического ботанического сада Сишуанбаньна Китайской академии наук.
Ученые сообщают о своем открытии, которое, по их словам, является наиболее сложной формой сигнализации тревоги, обнаруженной у социальных насекомых, в статье, опубликованной на этой неделе в журнале с открытым доступом PLOS Biology.Шесть лет назад Ние обнаружил, что собиратели европейской медоносной пчелы Apis mellifera при нападении на источник пищи возвращаются в гнездо и посылают сигналы остановки своим товарищам, которые вербуются на опасный источник пищи.
Было известно, что эти сигналы препятствуют вербовке, знаменитому танцу покачивания медоносной пчелы, но исследователи не знали, что вызывает стоп-сигналы.«Стоп-сигналы обычно доставляются отправителем, который бодается головой о получателя.
Поэтому понимание того, что эти сигналы могут быть вызваны опасностью и сокращать вербовку для опасной еды, имело смысл», — пояснил Ние.Затем Ние хотел узнать, используют ли другие виды медоносных пчел стоп-сигналы. Он и его сотрудники из Китайской академии наук и Восточного института пчеловодства в провинции Юньнань провели свои эксперименты в Юньнаньском сельскохозяйственном университете с использованием азиатской медоносной пчелы Apis cerana, которая встречается по всей южной и восточной Азии, от Индии до Китая и Японии.
Ученые заявили, что этот вид медоносных пчел является отличной моделью для изучения последствий угроз со стороны хищников, потому что A. cerana подвергается нападению нескольких видов гигантских шершней, которые представляют угрозу в зависимости от размера тела шершня. Они изучили самого большого в мире шершня, «убийцу яков» Vespa mandarinia и меньшего, но все же грозного шершня Vespa velutina. Оба вида шершней — естественные враги A. cerana.Эти шершни нападают на пчел, добывающих пищу, и пчелиных гнезд, поэтому ученые поставили свои эксперименты, чтобы увидеть, будут ли пчелы производить стоп-сигналы в обеих ситуациях.
«Мы предположили, что более крупные хищники представляют большую угрозу и изменят сигнал остановки, возможно, за счет генерации большего количества сигналов при нападении крупного хищника», — сказал Ние. «Однако мы были очень удивлены, обнаружив, что эти азиатские пчелы не только производили больше стоп-сигналов, но и производили разные виды стоп-сигналов».Атакующие фуражиры сократили свой танец виляния и подавали стоп-сигналы, высота звука которых увеличивалась в зависимости от размера хищника. Более крупный и более опасный хищник запускал более высокие стоп-сигналы, которые были более эффективны для остановки танца виляния, чем более низкие стоп-сигналы, запускаемые более мелким и менее опасным хищником.
Кроме того, пчелы-охранники и вернувшиеся фуражиры, атакованные у входа в гнездо, производили более продолжительные стоп-сигналы, чтобы предупредить сородичей о надвигающейся опасности снаружи.«Наши эксперименты показали, что эти разные типы стоп-сигналов вызывают разные и подходящие реакции. Пчелы, атакованные более крупными шершнями у источников пищи, производят своего рода стоп-сигнал, который более эффективно препятствует вербовке», — сказал Ниех. «Пчелы, атакованные у входа в гнездо, вызвали еще один сигнал остановки, который не позволял собирателям покинуть гнездо и подвергнуться опасности снаружи».
По словам Ние, «это первая демонстрация такой сложной тормозящей сигнализации или сигнализации у насекомого». Раньше о таких референциальных тревожных сигналах сообщалось только у позвоночных, таких как птицы и приматы.