Lífeðlisfræði samfélagsins
Hinar 20-80 þúsund flugur búa saman í dæmigerðu samfélagi sem félagsleg heild, sem sýnir samhygð varðandi; öflunar á fæðu, vörnum, bera kennsl á systur, hrynjanda efnaskipta og öndunar og hitastjórnun búsins. Það má eiginlega líkja samfélaginu í heild sinni við líkama þar sem býflugur sérhæfa sig eftir þörfum samfélagsins og geta tekið að sér flest þau verkefni ef þörf krefur.
Talið er að býflugur fari eftirlitsferð um búið og komist þannig að hvaða verkefni þarf að leysa á hverjum tíma. Taka þessar eftirlitsferðir þeirra um 2/3 af öllum tíma þeirra en aðeins 1/3 hluti tímans fer til hinna ýmsu starfa sem fellur innan þeirra verksviðs (sérhæfingar á hverjum tíma miðað við aldur).
Meðfædd eðlisávísun stjórnar að hluta til sérhæfingu býfl. en einnig stjórnað af efna áhrifum (pheromon).
Pheromon
Samfélaginu er stjórnað efnafræðilega af rokgjörnum efnum- pheromon- stundum kölluð ektohormón (gríska: pherein = yfirfæra,flytja og hormón = hvetja). Hormón eru efni sem framleidd eru í líkama lífveru og hafa hvetjandi áhrif á efnaskipti í öðrum frumum líkama hennar) sem ff drottningin gefur frá sér. Pheromon eru efni sem seytla út úr líkama drottningar frá útkirtlum og laða fram vist hegðunarmynstur kynsystra (samfélagsins) þegar þær snyrta (sleikja) drottn. og berast þau þannig milli býfl. um búið auk þess að hafa áhrif sem lyktarhormón. Pheromon er seytt frá vissum kirtlum drottn.. Drottningin hefur um sig „hirð“ sem sjá um allar hennar þarfir ss. að fæða hana og snyrta.
Fjöldi pheromona hafa verið einangruð sem eru þýðingarmikil fyrir samfélagslega stjórnun ss ; að „róa“ býfl., aftra þroska eggjastokka hjá þernum. Hið einkennandi „drottn. efni“ -snerti pheromon-, sem er framleitt í kjálkakirtlum drottn., er aðal stjórnunar pheromon búsins. Þetta pheromon er samsett úr löngum fitusýrukeðjum. Býfl. verða varar við fjarveru þess úr búinu eftir 30 mínútur ef drottning er fjarlægð. Önnur pheromon drottningar hvetja til; fóstrunar ungviðis, byggingar vaxköku og fæðuöflunar. Þernurnar, druntarnir og ungviðið framleiða einnig pheromon en kirtlar þeirra sem og drottningar eru misþroskaðir og þýðingarmiklir.
Pheromon hafa mismunandi áhrif varðandi styrk þeirra og mismunandi blöndun.
Það eru þekktir 15 mismunandi kirtlar í býflugum sem sumir framleiða pheromon. Til dæmis eru kirtlar á „iljum“ býfl. og drottn. sem skilja eftir sig lyktarmerki hvar sem þær tilla niður tá.
Pheromonum er oft skipt í 2 flokka ; I virkjandi (grunn) og II hvetjandi.
I virkjandi pheromon sem berst milli býfl. með fæðu og frásogast um meltingarveg og hefur þannig áhrif á taugakerfið og vekur viss viðbrögð þeirrar býfl.. Svo lengi sem drottn. nær að framleiðir 5-6 mg af þeim á dag þannig að minnst 0,0001 mg berst til hverrar býfl. hefur það eftirfarandi áhrif
Pheromon I ásamt pheromon II
II hvetjandi pheromon virkar aðallega sem lyktarhormón og hefur áhrif sem :
Lykt frá pheromoni I
Pheromon I og II með pheromoni sem seytt er frá Koschevnikkirtlinum –pheromon III
Pheromon I ásamt pheromoni (IV)frá bakkirtlum dr
Þernunnar gefa einnig frá sér pheromon sem hjálpa kynsystrum að rata heim, til að dr og þernur finni sverminn, varpi drottn. (þá einnig drunta eggjum) og þegar hættu stafar að búinu. Ungviði gefur frá sér pheromon sem hindra vöxt eggjastokka þernanna og hafa jafn sterk áhrif og efni frá drottn. þannig að svo lengi sem ungviði er í búinu þó drottn. sé ekki til staðar þá er ekki sú hætta til staðar að þernur verpi fyrr en síðustu ungviðin klekjast.
Allomon eru lyktarefni sem eiga að hafa áhrif á boðflennur sem hætta stafar af og eru oftast komið frá eiturkirtlunum, eru sterk- og óþægilega lyktandi efni sem eiga að hrekja hinn óboðna gest frá. Aðal efni þess er isopentylacetat, sama efni og full þroskaður banani, þess vegna er ekki ráðlegt að eta banana í nálægð býflugnabús.
Þernunnar vinna viss störf eftir aldri eftir klak, hinar yngstu næst miðju klasans en vinnusvið þeirra færist utar í klasanum með auknum aldri. Þetta virðist vera aðlögun að því að auka lífslíkur hinnar einstöku þernu og þannig samfélagsins.
Druntum er einnig stjórnað af pheromonum bæði hvað varðar fjölda þeirra í búinu miðað við fjölda þerna, hve mörgum druntaeggjum drottn. verpir og hvar þeir halda til í búinu. Einnig er mismunandi hvenær árs drottn. verpir druntaeggjum, meira fyrrihluta sumars en ekki á hausti,veturna og snemma vors.
Druntar framleiða einnig pheromon sem virðast aðallega draga að aðra drunta á eðlunarsvæði (samkomu svæði) og líklega einnig drottn. sem er eðlunarfús.
Lykt frá tómum vaxkökum (hólfum) hvetja til frekari söfnunar á nektar og frjókorna.
Mörg pheromonana hafa verið efnagreind og 2-3 þeirra er hægt að framleiða til notkunar í býrækt. Þannig er Nasonov (kirtillinn heitir þessu nafni) pheromon notað til að fanga sverm, efninu komið fyrir í svermfangara og svermurinn leitar þangað og þannig létt fangaður. Með þessu efni er einnig hægt að laða býfl. að vissum akri til frjóvgunar.
Pheromon frá kjálkakirtlum þerna, 2-heptanone, er hægt að nota sem áburð á td hendur en þetta efni hrekur þernurnar frá án þess að þær verði árásargjarnari fyrir vikið.
Einnig fer stjórnun samfélagsins fram gegnum hljóð og sjónrænar bendingar.
Fæðuöflun
Býfl. sækja ekki fæðu bara fyrir eigin þörf heldur fyrir þarfir samfélagsins. Þegar söfnunarflugurnar koma með byrgði sína heim í búið taka yngri „heimavinnandi“ býfl. við nektarnum. Hraði „losunar“ er mælikvarði á þarfir búsins, þannig að ef „losunartíminn“ er meiri en 2-3 mínútur dregur það úr „áhuga“ söfnunarfluga að sækja meira, á hinn bóginn ef losun er fljót hvetur það þær til meiri söfnunar og jv. að fleiri söfnunarflugum sé vísað á sama svæði gegnum býflugnadansinn. Einnig getur verið mismunandi losunarhraði m.v. styrk nektar td þegar meiri vatnsþörf er í búinu losa þær þynnri vökvann fyrr. Snerting við ungviði er líklega sterkasti hvatinn til söfnunar fæðu.
Dagstaktur (circadian rhythm) samfélagsins.
Virkni búsins mælist í notkun súrefnis á tímaeiningu og rannsóknir sýna lægstu notkun um 04 að morgni en hæst 15 og munurinn getur j.v. verið allt að áttfaldur. Jafnvel á veturna virðist sama vera upp á teningnum.
„Öndun“ samfélagsins (loftræsting).
Hin miklu efnaskipti býfl. þurfa jafnt loftstreymi fersks lofts inn í búið. Hringrás lofts er stjórnað af býfl. sem staðsetja sig á vissum stöðum(aðallega í og við flugopið) og blakta með vængjunum og mynda þannig inn-út hringrás lofts. Loftræstingin sýnir auðsjáanlegan dagstakt og fylgir virkni samfélagsins sem að ofan nefnir j.v. við stöðugt myrkur.
Hættuviðbrögð
Mynstur varna hefst með viðbrögðum varðflugna. Þessu er fylgt eftir með að fjöldi býfl. fljúga upp til varnar búinu. Varnarflugur gefa frá sér viðvörunar pheromon, frá eitur broddinum (sérlega isopentyl acetate) sem kallar fram varnarviðbrögð samfélagsins. Það er mismunandi hvernig samfélagið bregst við eftir fjölda bf –því færri býflugur því minni viðbrögð. Varnarviðbrögð einstakra bf sem safna nektar utan búsins eru minna áberandi en heils samfélags.
Ákafinn í varnarviðbrögðunum er í hæsta máta stjórnað af ytri þáttum þá sérlega veðri. Þannig jókst árásargirnd með auknu hitastigi og sólargeislun en minnkaði með auknum vindhraða. Engin breyting varð við breytingu á aðflutningi á nektar.
Aðrir þættir sem hafa áhrif á varnarviðbrögð eru lykt,litur ,hreyfingar og hiti þess sem ógnar búinu sem og útöndunarloft (styrkur CO2) . Þannig virðist hvítur galli býflugnabóndans hafa róandi áhrif á býfl..
Malurt (Artemisia absinthium L) af Körfublómaætt –asteraceae, ræktaði ég í Svíþjóð og er hægt að rækta hér. Ef ég tók nokkur laufblöð og nuddaði þeim um hendur mér hröktust býfl. frá án árásargirni.
Að bera kennsl á kynsystur.
Þernurnar þekkja systur sínar með lykt og er þetta lykt sem samansett er úr ýmsum þáttum ss úr hvaða efni kúpan er, vaxkökunum, ungviðinu, frjókornum, hunangsforðanum og troðkíttinu auk erfðafræðilegra þátta pheromona frá samfélaginu sem þessu ræður. „Pels býfl. bindur í sig þessi lyktarefni og þær því gegnumsýrðar af lyktarefnum úr búinu. Þannig bera allar býfl. samfélagsins „sömu“ lykt. Þessi kúpulykt hjálpar einnig býfl. að rata heim.
Stjórnun hitastigs í búinu.
Þetta er einn þeirra þátta varðandi samfélagið sem er mest rannsakaður og áhugaverðastur. Hitastjórnunin er mjög stöðug í miðjum klasanum (þar sem ungviðið er) og sammiðja jafnhitalínur út frá miðjunni. Hitanum er haldið mjög stöðugum í miðju klasans, sérlega ef ungviði er til staðar, óháð hitastigi umhverfis (allt frá 70° til -80°C) og er hitastiginu haldið við 35°C.
Býfl. nota nokkrar aðferðir til þess
Ef hitastig fellur enn þá skríða býfl. inn í tóm hólf og þétta klasann enn meir.
Því stærri(fleiri býfl.) sem klasinn er því auðveldara er að halda hita.
Hitamyndun hverrar býfl. inni í búinu reiknast til ríflega 0,1 J (0,3 cal) á mínútu. 1 kg (u.þ.b. 10 000) býfl. gefa frá sér á klukkustund u.þ.b. 70 kJ (= 17 kcal) þetta er þrefalt meira en manslíkaminn gefur frá sér við verulega áreynslu. ýfl. á flugi gefa frá sér u.þ.b. 1750 KJ (417 kcal) á kg og klukkustund.
Vetrarhiti í búi-heitast þar sem miðja klasans er um 22°C.
Stjórnun rakastigs
Með ótrúlegri nákvæmni er rakastigi haldið við 40% (+/- 10%) við ungviðið og í vetrarklasanum, en getur verið allt að 65% annarstaðar í búinu vegna lægra hitastigs.
Loftræsting
Við efnaskipti býfl. notast súrefni og myndast koltvísýringur. Þess vegna verða að vera stöðug loftskipti um flugopið. Þetta gerist fremst gegnum frjálst flæði lofts án tilstuðlan býfl. en við meiri þörf á loftskiptum við hærri efnaskipti stjórna býfl. oftflæðinu sem fyrr nefnir með að blaka vængjunum. Enda þjónar þessi aðferð 3 meginhlutverkum; loftskiptum, hitastjórnun og stjórnun rakastigs.
1 kg af býfl. mynda 3,5 l CO2 á klst. við 35°C og nota u.þ.b. sama magn af O2, en við 20°C einungis 0,7 laf CO2. Vegna þéttleika klasans og rammanna stígur CO2 magnið þrátt f ofannefnt upp í 0,5% og O2 niður í 18% (í andrúmslofti 0,03- og 21%)
Þar sem CO2 minnkar hratt við lægra hitastig,minkar loftþörf verulega þegar virknin í búinu minnkar og þola býfl. tiltölulega hátt magn CO2, sérlega þegar ekkert ungviði er til staðar í vetrarklasanum (þegar loftskipti eru verulega hæg), án þess að hljóta skaða af.
Hreinlæti
Með um 50 milljón ára þróunarsögu hafa býfl. fundið aðferð til að koma í veg fyrir sjúkdóma sem eru þeim náttúrulegir. Fyrst ber að nefna ótrúlegt hreinlæti þeirra, að halda búinu hreinu frá öllu „rusli“. Býfl. við 14 daga aldur sjá um að fjarlægja dauðar systur sínar úr búinu, og lífrænn massi sem borist hefur í búið ss mús sem hefur drepist inni í búinu er þakin troðkítti. Um 500-1000 flugur drepast dag hvern á hásumri en athyglivert er hve fáar slíkar finnast í búinu en það er af hluta til hve fljótt þær eru bornar út en einnig er það vegna þess að eldri býfl. drepast venjulega fyrir utan búið (eðlisávísun ??).
Í því sem býfl. framleiða-hunangi, troðkítti, fóðursafa og vaxi ?- eru gerladrepandi- eða hemjandi efni.
Allt innrabyrði býkúpunnar er makað með troðkítti í þessum tilgangi. Fóðursafinn inniheldur fúkkalyf (sem er þó bara ¼ af virkni penisillíns) sem nægir til að halda frá gerlum.
Hægðalosun fer fram utan búsins hjá fullorðnum býfl. en við vetrarhvíldina losa þær ekki hægðir fyrr en við fyrsta flug ársins sk hreinsunarflug. Einungis ef eh sjúkdómar eða streita hrjáir búið að vetri geta þær fengið skitu inni í búinu og eru þá venjulega dagar búsins taldir. Ungviðið skilur eftir hægðir sínar í botni klakhólfsins en þá hulið púpuhíðinu (kókong) er hún skríður út.
Engum hefur tekist að sjá eða mynda hægðalosun drottningar en ef slíkt á sér stað er líklegast að hirðflugurnar „sleiki á henni rassgatið“.
