La danza del meneo es un término utilizado en la apicultura y la etología para una danza particular en forma de ocho de la abeja melífera . Al realizar esta danza, los recolectores exitosos pueden compartir información sobre la dirección y la distancia a los parches de flores que producen néctar y polen, a las fuentes de agua o a las ubicaciones de los nuevos nidos con otros miembros de la colonia . [1] [2]
La danza del meneo y la danza circular son dos formas de comportamiento de la danza que forman parte de una transición continua. A medida que aumenta la distancia entre el recurso y la colmena, la danza circular se transforma en variaciones de una danza de transición que, al comunicar recursos a distancias aún mayores, se convierte en danza de meneo. [3] En el caso de Apis mellifera ligustica , la danza circular se realiza hasta que el recurso está a unos 10 metros de la colmena, las danzas de transición se realizan cuando el recurso está a una distancia de 20 a 30 metros de la colmena, y finalmente, cuando se ubica a distancias superiores a los 40 metros de la colmena, se realiza la danza del meneo. [3] Sin embargo, incluso cerca del nido, la danza redonda puede contener elementos de la danza de meneo, como una porción de meneo. [4] Por lo tanto, se ha sugerido que el término baile de meneo es mejor para describir tanto el baile de meneo como el baile redondo. [5]
El etólogo austríaco y premio Nobel Karl von Frisch fue uno de los primeros en traducir el significado de la danza del meneo. [6]
Descripción
Un baile de meneo consta de uno a 100 o más circuitos, cada uno de los cuales consta de dos fases: la fase de meneo y la fase de retorno. El baile de meneo de una abeja obrera implica correr a través de un pequeño patrón en forma de ocho: una carrera de meneo (también conocida como fase de meneo) seguida de un giro a la derecha para regresar al punto de partida (también conocido como fase de retorno), otra carrera de meneo, seguida de una gire y circule hacia la izquierda, y así sucesivamente en una alternancia regular entre giros a la derecha e izquierda después de las carreras de meneo. Las abejas bailarinas producen y liberan dos alcanos , tricosano y pentacosano, y dos alquenos , ( Z ) -9-tricoseno y ( Z ) -9-pentacoseno, en su abdomen y en el aire. [7]
La dirección y la duración de las carreras de meneo están estrechamente relacionadas con la dirección y la distancia del recurso que anuncia la abeja bailarina. En un experimento de captura y reubicación de abejas expuestas a una danza de meneo, las abejas siguieron el camino que las habría llevado a un comedero experimental si no hubieran sido desplazadas. [1] El recurso puede incluir la ubicación de una fuente de alimento o un sitio potencial de anidación. [8] Para las abejas melíferas que anidan en cavidades, como la abeja melífera occidental ( Apis mellifera ) o Apis nigrocincta , las flores que están ubicadas directamente en línea con el sol están representadas por recorridos en dirección ascendente en los panales verticales y en cualquier ángulo. a la derecha o izquierda del sol está codificado por un ángulo correspondiente a la derecha o izquierda de la dirección ascendente. La distancia entre la colmena y el objetivo de reclutamiento se codifica en la duración de las carreras de meneo. [1] [9] Cuanto más lejos esté el objetivo, más larga será la fase de meneo. Cuanto más emocionada esté la abeja sobre la ubicación, más rápidamente se moverá, por lo que llamará la atención de las abejas observadoras y tratará de convencerlas. Si varias abejas están haciendo el baile de meneo, es una competencia para convencer a las abejas observadoras de que sigan su ejemplo, y las abejas que compiten pueden incluso interrumpir los bailes de otras abejas o luchar entre sí. Además, algunas abejas nidificantes al aire libre como la abeja melífera enana negra ( Apis andreniformis ), cuyos nidos cuelgan de ramitas o ramas, realizarán una danza horizontal en un escenario sobre su nido para señalar a los recursos. [10]
Las abejas bailarinas que han estado en el nido durante un tiempo prolongado ajustan los ángulos de sus danzas para adaptarse a los cambios de dirección del sol. Por lo tanto, las abejas que siguen la carrera de meneo de la danza todavía son conducidas correctamente a la fuente de alimento a pesar de que su ángulo con respecto al sol ha cambiado.
Se ha demostrado que el consumo de etanol por las abejas en busca de alimento reduce la actividad de la danza de meneo y aumenta la ocurrencia de la danza de temblor . [11]
Kevin Abbott y Reuven Dukas, de la Universidad McMaster en Hamilton, Ontario, Canadá, descubrieron que si se coloca una abeja occidental muerta sobre una flor, las abejas bailan mucho menos al regresar a la colmena. Los científicos explican que las abejas asocian la abeja muerta con la presencia de un depredador en la fuente de alimento. La reducción de la frecuencia de repetición de la danza, por lo tanto, indica que las abejas bailarinas realizan y comunican una forma de análisis de riesgo / beneficio. [12] [13]
Aunque fue descifrado por primera vez por Karl von Frisch , el comportamiento de baile en las abejas se había observado y descrito varias veces antes. Aproximadamente 100 años antes del descubrimiento de Frisch, Nicholas Unhoch describió el comportamiento de baile de las abejas como una indulgencia "en ciertos placeres y alegría". [6] Admitió ignorancia en cuanto al propósito del baile. 35 años antes de las observaciones de Unhoch, Ernst Spitzner observó a las abejas bailar y lo interpretó como la transmisión de olores de recursos forrajeros a otros compañeros de nido. [6] Aristóteles , además de describir el comportamiento de la constancia de las flores , sospechaba que se producía alguna forma de comunicación entre los recolectores dentro de un nido:
"En cada viaje, la abeja no vuela de una flor de un tipo a una flor de otro, sino que vuela de una violeta, digamos, a otra violeta, y nunca se entromete con otra flor hasta que regresa a la colmena; al llegar la colmena tiran su carga, y cada abeja a su regreso es seguida por tres o cuatro compañeras. Qué es lo que recolectan es difícil de ver, y cómo lo hacen no se ha observado ”. [14]
Jürgen Tautz también escribe sobre ello en su libro The Buzz about Bees (2008):
Muchos elementos de la comunicación que se utilizan para reclutar miniswarms en los sitios de alimentación también se observan en un comportamiento de enjambre "verdadero". Los minicálidos de recolectores no se someten a la misma presión de selección que los verdaderos enjambres, porque no está en juego el destino de toda la colonia. Una colonia verdaderamente enjambre tiene que ser conducida rápidamente a un nuevo hogar, o perecerá. El comportamiento utilizado para reclutar a las fuentes de alimento posiblemente se desarrolló a partir del "verdadero" comportamiento de enjambre. [15]
Mecanismo
Las abejas acumulan una carga eléctrica durante el vuelo y cuando las partes de su cuerpo se mueven o frotan entre sí. Las abejas emiten campos eléctricos constantes y modulados durante la danza del meneo. Tanto los componentes de baja como de alta frecuencia emitidos por las abejas bailarinas inducen movimientos antenales pasivos en abejas estacionarias de acuerdo con la Ley de Coulomb . Los flagelos cargados eléctricamente de las células mecanorreceptoras son movidos por campos eléctricos y con más fuerza si los campos sonoros y eléctricos interactúan. Las grabaciones de los axones del órgano de Johnston indican su sensibilidad a los campos eléctricos. Por lo tanto, se ha sugerido que los campos eléctricos que emanan de la carga superficial de las abejas estimulan los mecanorreceptores y pueden desempeñar un papel en la comunicación social durante la danza del meneo. [dieciséis]
Controversia
El lenguaje de la danza versus la danza meneada
Según la definición de von Frisch, Tanzsprache (alemán para 'lenguaje de la danza') es la información sobre la dirección, la distancia y la calidad de un recurso (como comida o sitios de anidación) contenida dentro de la danza del meneo. [17] Existe evidencia de apoyo de la danza de meneo y "Tanzsprache" en Apis dorsata . Al igual que otras abejas, utilizan el lenguaje de la danza para indicar la información crítica sobre los recursos alimenticios. El cuerpo del bailarín apunta en la dirección de la fuente de alimento y el sonido producido durante el baile indica la rentabilidad de la comida. [18] Aunque existe alguna evidencia de una conexión directa entre el Tanzsprache y la ejecución de la danza waggle, las críticas recientes sostienen que los recolectores potenciales no necesitan traducir correctamente el lenguaje de la danza de la danza waggle para forrajear con éxito. [17] En un experimento con la abeja Apis mellifera , la mayoría de las personas que siguieron minuciosamente una danza de meneo ignoraron la dirección del recurso y la información de ubicación. En cambio, el 93% de los recolectores regresaron a las áreas de alimentación de las que tenían conocimientos previos. [17]
Las abejas que siguen una danza de meneo pueden alimentarse con éxito sin decodificar la información del lenguaje de la danza de varias maneras: [19]
- El seguidor de la danza puede usar información olfativa del bailarín y encontrar el mismo recurso o uno diferente con un aroma similar.
- Seguir un baile puede simplemente desencadenar un comportamiento de búsqueda de comida. Un recolector puede entonces buscar recursos al azar.
- Seguir un baile puede reactivar el conocimiento privado de un recurso. Después de la reactivación, el recolector puede regresar al recurso conocido.
- El uso de la información comunicada en la danza del meneo es más útil para los recolectores cuando falta información privada sobre los recursos.
El lenguaje de la danza como lenguaje
El uso de la palabra lenguaje puede dar lugar a tergiversaciones del baile de meneo. El lingüista suizo Ferdinand de Saussure propuso un sistema de lenguaje donde un signo se compone de dos componentes principales. El significante es la representación física o fonética de un signo. El significado es el componente conceptual. [20] Si el lenguaje de la danza siguiera el modelo diádico de la semiótica saussuriana , el significante sería la danza de meneo y el significado sería la ubicación del recurso de alimentación. Aunque el lenguaje de la danza puede o no seguir este tipo de patrón, no se considera un lenguaje con gramática sintáctica o un conjunto de símbolos. [19]
Eficiencia y adaptación
La danza del meneo puede ser menos eficiente de lo que se pensaba. Algunas abejas observan más de 50 carreras de meneo sin buscar alimento con éxito, mientras que otras lo harán después de observar 5 carreras. [19] Del mismo modo, los estudios han encontrado que las abejas rara vez hacen uso de la información comunicada en la danza del meneo y parece que solo lo hacen alrededor del diez por ciento de las veces. [21] [22] Evidentemente, existe un conflicto entre la información privada o la experiencia individual y la información social transmitida a través de la comunicación de la danza. Esto arroja luz sobre el hecho de que seguir la información social es energéticamente más costoso que buscar comida de forma independiente y no siempre es ventajoso. [23] [24] Utilizando señales olfativas y la memoria de abundantes sitios de alimentación, las abejas pueden alimentarse con éxito de forma independiente sin gastar la energía potencialmente extensa que se necesita para procesar y ejecutar las instrucciones comunicadas por sus compañeros recolectores.
El baile de meneo es beneficioso en algunos entornos y no en otros, lo que proporciona una explicación plausible de por qué la información proporcionada por los bailes de meneo solo se usa con moderación. [25] Dependiendo del clima, otros competidores y las características de la fuente de alimentos, la información transmitida puede degradarse rápidamente y volverse obsoleta. [26] [27] Como resultado, se ha informado que las recolectoras de alimentos están adheridas a sus sitios de alimentación y continúan visitando un solo parche muchas veces después de que ya no sea rentable. [28] Por ejemplo, la danza del meneo juega un papel significativamente más importante en la búsqueda de alimento cuando las fuentes de alimento no son tan abundantes. [29] [30] En hábitats templados, por ejemplo, las colonias de abejas melíferas realizan rutinariamente la danza del meneo, pero aún podían alimentarse con éxito cuando la información de ubicación proporcionada por la danza se oscureció experimentalmente. En los hábitats tropicales, sin embargo, la búsqueda de alimento de las abejas melíferas se ve gravemente afectada si se evita el baile de meneo. Se cree que esta diferencia se debe a la irregularidad de los recursos en el ambiente tropical versus la homogeneidad de los recursos en los ambientes templados. En los trópicos, los recursos alimenticios pueden venir en forma de árboles en flor que son ricos en néctar pero que se encuentran dispersos y florecen solo brevemente. Por lo tanto, en las zonas tropicales la información sobre la ubicación del forraje puede ser más valiosa que en las zonas templadas. [21]
Evolución
Los antepasados de las abejas modernas probablemente realizaron movimientos excitadores para alentar a otros compañeros de nido a buscar alimento. Estos movimientos excitadores incluyen temblores, zig-zag, zumbidos y choques contra compañeros de nido. Se observa un comportamiento similar en otros himenópteros, incluidas las abejas sin aguijón, las avispas, los abejorros y las hormigas. [19]
Una teoría prometedora para la evolución de la danza de meneo, propuesta por primera vez por Martin Lindauer, es que la danza de meneo originalmente ayudó en la comunicación de información sobre un nuevo sitio de nido, en lugar de información espacial sobre los sitios de alimentación. [19] [31]
Las observaciones han sugerido que las diferentes especies de abejas tienen diferentes "dialectos" de la danza del meneo, cada danza de especie o subespecie varía según la curva o la duración. [32] [33] Un estudio de 2008 demostró que una colonia mixta de abejas asiáticas ( Apis cerana cerana ) y abejas europeas ( Apis mellifera ligustica ) fueron capaces de comprender gradualmente los "dialectos" de la danza del meneo. [34]
Aplicaciones a la investigación de operaciones
De acuerdo con un trabajo reciente en la investigación de inteligencia de enjambres que involucra algoritmos de optimización inspirados en el comportamiento de insectos sociales (incluidas abejas, hormigas y termitas ) y vertebrados como peces y aves, recientemente se ha realizado una investigación sobre el uso del comportamiento de la danza del meneo de las abejas para una falla eficiente. -enrutamiento tolerante. [35] Del resumen de Wedde, Farooq y Zhang (2004): [36]
En este artículo presentamos un novedoso algoritmo de enrutamiento, BeeHive, que se ha inspirado en los métodos y procedimientos comunicativos y evaluativos de las abejas melíferas. En este algoritmo, los agentes de abejas viajan a través de regiones de la red llamadas zonas de alimentación. En su camino, su información sobre el estado de la red se entrega para actualizar las tablas de enrutamiento local. BeeHive es tolerante a errores, escalable y se basa completamente en información local o regional, respectivamente. Demostramos a través de extensas simulaciones que BeeHive logra un rendimiento similar o mejor en comparación con los algoritmos de última generación.
Otra técnica computacional estigmérgica inspirada en las abejas llamada optimización de colonias de abejas se emplea en la optimización de servidores de Internet. [37] [38]
El protocolo Zigbee RF lleva el nombre del baile de meneo.
Ver también
- Comunicación animal
- Aprendizaje y comunicación de las abejas
- Baile de acicalamiento
- Avispas
Referencias
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enlaces externos
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- Infografía de Waggle Dance - VetSci
- Comunicación y contratación de fuentes de alimentos por Apis mellifera - USDA -ARS
- Honeybee Communication - Páginas de biología de Kimball