O rastreamento por radar revela como as abelhas desenvolvem uma rota entre as flores
p Uma abelha come uma recompensa alimentar apresentada em uma flor artificial. Cinco desses comedouros contêm, cada um, 1/5 da quantidade necessária para abastecê-la e a abelha deve aprender uma rota para levá-la a todos os cinco. Visíveis ao fundo estão um Landrover de onde os pesquisadores monitoram o radar harmônico e um galpão que contém o ninho de abelha. Crédito:Joseph Woodgate
p À medida que as abelhas ganham experiência de forrageamento, elas refinam continuamente a ordem em que visitam as flores e os caminhos de vôo que fazem entre as flores para gerar rotas cada vez melhores, de acordo com pesquisadores da Queen Mary University of London. p Apesar disso, as abelhas podem ser induzidas a tomar atalhos tentadores entre as flores, mesmo ao custo de aumentar a distância total que têm de voar.
p Animais que viajam entre vários destinos e retornam a uma base - como as abelhas, pássaros, primatas e humanos - enfrentam uma situação difícil conhecida pelos matemáticos como o Problema do Caixeiro Viajante.
p O desafio é encontrar uma rota que visite cada destino enquanto percorre a distância mais curta possível. Pesquisa anterior, olhando apenas para a ordem em que os animais chegam a cada destino, mostrou que os animais costumam encontrar um bom, ou mesmo ótimo, solução, mas pouco se sabe sobre como eles encontram essa solução.
p O autor principal Joseph Woodgate, da Escola de Ciências Biológicas e Químicas de Queen Mary, disse:"Os animais não podem simplesmente inspecionar um mapa para descobrir onde estão as melhores fontes de alimento ou planejar como se posicionar entre elas."
p Os zangões começam sem saber nada sobre o terreno ou onde podem encontrar comida, então eles devem explorar a paisagem, descobrir locais um por um e então enfrentar o desafio de integrar suas memórias espaciais em uma rota eficiente.
p "Apenas monitorando cada movimento que eles fazem à medida que exploram e tentam gerar uma rota melhor, podemos entender como eles enfrentam este desafio ", Dr. Woodgate acrescentou.
p Os pesquisadores permitiram que as abelhas forrageadoras se alimentassem de uma série de flores artificiais e usaram a tecnologia de radar harmônico para seguir os indivíduos continuamente ao longo de cada viagem de forrageamento que fizeram à medida que gradualmente desenvolveram soluções para o problema de como visitá-los a todos.
p O resultado foi um dos maiores e mais completos conjuntos de dados sobre o voo das abelhas já registrado e forneceu uma visão aprofundada do desenvolvimento de rotas pela primeira vez. Eles descobriram que focar simplesmente em sequências de visitas a estações alimentadoras, em vez dos movimentos reais entre as estações ou a forma como as rotas se desenvolvem, é insuficiente para entender como os animais resolvem problemas de otimização de rota.
Este vídeo demonstra como as abelhas desenvolvem gradualmente rotas repetíveis entre flores artificiais. Mostra todos os voos de forrageamento realizados por uma única abelha. Onde a abelha voa repetidamente ao longo do mesmo caminho, seções da rota podem ser vistas iluminadas, enquanto as rotas de voo abandonadas desaparecem lentamente. Os círculos azuis preenchidos representam as posições das 5 flores artificiais e o círculo aberto representa o ninho. O vídeo é executado a 600x a velocidade real. Crédito:Joseph Woodgate p O estudo, conduzido em colaboração com a Rothamsted Research, foi publicado em
Relatórios Científicos .
p Professor Lars Chittka, coordenador do estudo, disse:"Imagine um vendedor de Londres que precisa ligar para Manchester, Leeds, Glasgow, Edimburgo e Inverness antes de voltar para casa. De Manchester, é tentador fazer a curta viagem até Leeds, e de Glasgow é tentador visitar Edimburgo, mas um vendedor que faz isso logo se verá encalhado em Inverness com uma longa viagem de volta para casa. A melhor solução é viajar por um lado do Reino Unido e voltar pelo outro. "
p Os pesquisadores apresentaram às abelhas um desafio equivalente.
p Os transponders leves permitem que os abelhões sejam rastreados enquanto procuram alimentos nas estações de alimentação. Crédito:Rothamsted Research
p O Dr. Woodgate disse:"Conforme previsto, nossas abelhas mostraram uma forte preferência por atalhos entre pares próximos de alimentadores, embora isso significasse voar mais longe no longo prazo. Contudo, eles não voavam exclusivamente para os alimentadores mais próximos possíveis, e experimentei diferentes rotas de forma flexível. "
p Os rastros registrados pelo radar harmônico podem ser usados para visualizar as rotas percorridas pelas abelhas enquanto forrageavam. Os pesquisadores desenvolveram mapas de calor animados que demonstraram graficamente como alguns segmentos da rota se tornaram habituais, enquanto outras explorações foram esquecidas conforme as rotas de voo preferidas eram descobertas.
p A distância de voo e a duração dos ataques de forrageamento foram reduzidas à medida que as abelhas ganhavam experiência e esse aumento de eficiência era atribuído principalmente a abelhas experientes voando mais retas e explorando menos, em vez de melhorias na ordem em que as flores foram visitadas.
p Contudo, as abelhas nunca ficaram completamente paralisadas e os pesquisadores descobriram evidências que sugerem que elas usam processos aleatórios para introduzir alguma variação em suas rotas, o que pode ajudá-las a experimentar diferentes ordens de visita em busca de melhorias em suas rotas.
p A tecnologia de radar harmônico em Rothamsted pode monitorar pequenos insetos, mesmo em ambientes confusos. Crédito:Rothamsted Research
p Os resultados também revelam que rotas eficientes se desenvolvem por melhorias paralelas de ambos os alimentadores de pedidos foram visitados e os movimentos reais das abelhas voando entre eles. Em outras palavras, abelhas experientes não apenas visitaram seus alimentadores na mesma ordem, mas também voou ao longo das mesmas linhas de vôo vez após vez. Essas rotas de vôo habituais eram mais retas do que as rotas que eles usaram quando descobriram os alimentadores, permitindo-lhes reduzir a distância de viagem mesmo quando não puderam visitá-los na melhor ordem possível.
p O co-autor James Makinson disse:"Entender como animais de cérebro pequeno, como as abelhas, encontram regras práticas eficientes para realizar comportamentos complexos e flexíveis, tem um grande potencial para informar o desenvolvimento da inteligência artificial e de robôs avançados.
p "Também é importante entender como as abelhas e outros insetos polinizadores buscam alimento e usam a paisagem, o que é crucial para o gerenciamento dos riscos aos serviços polinizadores decorrentes da perda de habitat e da intensificação da agricultura."