Včelí farmy, pokud jsou porušena pravidla pro umístění jaderných parků, utrpí velké ztráty, protože matky jsou často ztraceny při návratu z páření. Aby se snížilo jejich putování, jsou v blízkosti jádrových úlů umístěny další orientační body a jsou také natřeny různými barvami nebo natřeny vzory různých tvarů a barev. Proto je velmi důležité vědět, jaké barvy dělohy se rozlišují. Studium jejich barevného vidění v přírodních podmínkách je poměrně obtížné, protože vylétají z hnízda jen několikrát za život. Je mnohem jednodušší provádět tyto studie na včelách, takže jejich barevné vidění bylo studováno docela dobře.
Od pokusů Fishe (1914) a Kühna (1927) souvisejících s chováním hmyzu bylo prokázáno, že včely jasně rozlišují čtyři oblasti spektra: žlutou, modrozelenou, modrou a ultrafialovou (Panková, 1957). Experimenty Daumera (1956) ukázaly, že jejich citlivost na odstíny uprostřed těchto oblastí je odlišná.
Ve spektru barev vnímaných včelami jsou tři relativně široké oblasti (žlutá, modrá, ultrafialová), ve kterých se odstíny mění pomaleji než ve dvou úzkých středních: modrozelené a umístěné na hranici fialové a ultrafialové. části spektra. Kvůli tomuhle žlutá, modrá a ultrafialová jsou považovány za hlavní barevné oblasti spektra vnímaného včelami. Když se jejich konce, tedy žlutá (588 mm) s ultrafialovou (360 mm), smísí, hmyz si vyvine nové vnímání, které se dobře liší od vnímání žluté, modrozelené, modré a ultrafialové části spektra. Tato oblast, která zahrnuje směsi s obsahem ultrafialového záření od 2 do 50 %, se nazývá fialová oblast včel, analogicky s fialovou oblastí lidí. V něm rozlišují dva odstíny dobře a pět středně. Ke žluté stačí přidat pouze 2 % ultrafialového, aby se odstín žluté pro včely znatelně změnil.
Byla odhalena další barevná kvalita vidění včel – vnímání směsí modrofialového paprsku (440 mm) s ultrafialovým (360 mm) – včelí fialová oblast. V něm rozlišují tři odstíny velmi dobře a sedm středně. Když se k modrofialovému paprsku přidá 3% ultrafialového záření, vytvoří se pro hmyz nový a snadno rozlišitelný odstín.
Lze tedy považovat za prokázané, že včely rozlišují šest hlavních barev: žlutou, modrozelenou, modrou, ultrafialovou, fialovou a fialovou.
Existují doplňkové barvy, tedy takové, které po přidání do jakékoli barvy nebo směsi barev vytvoří bílou. Takže pro žlutou je modrá komplementární a pro modrozelenou je ultrafialová. Dokazuje to fakt, že včely po vycvičení na bílou barvu, ale bez zapnutí ultrafialového světla, ji nerozeznají od modrozelené.
Často jsou výsledky studií včelího vidění mechanicky přenášeny na matky, ale to je s největší pravděpodobností nesprávné. Včelí královny a včelí dělnice mají různé tělesné stavby a plní různé funkce. Taranov (1975) se tedy domníval, že královna, která nenavštěvuje květiny, nemá stejnou schopnost rozlišovat barvu a vůni jako včelí dělnice.
Na základě důležitosti znalosti barevného vidění královen jsme se rozhodli provést řadu experimentů, abychom je studovali. Hlavním úkolem je zjistit, zda existují rozdíly mezi viděním matek, včel a trubců. V jednom z experimentů jsme zjišťovali, jak moc odlišují modrou od ostatních. K tomu byl na rovnou plochu umístěn standardní jádrový úl se včelami, trubci a neplodnou matkou. Na přední stěně byl připevněn štít natřený modře. Poté, co všichni jedinci rodiny obletěli, bylo jádro odstraněno a na jeho místo umístěny dva další. Jeden byl natřený modrou barvou, druhý barvou, se kterou jsme chtěli porovnat. Do nich byly přeneseny včely a trubci, rozděleni na dvě stejné části. Tím jsme vytvořili podmínky, za kterých jejich obyvatelé mohli rozlišit úly pouze podle barvy štítů přední stěny. 5 m od vchodu byla vypuštěna královna, trubec nebo včela. Pokud hmyz nerozlišoval barvu štítu, pak při návratu zmátl umístění svého hnízda. Nucleus úly byly pokaždé vyměněny, aby se vyloučila možnost výskytu jiných orientačních bodů.
Pomocí tabulky sekvenčního rozdělení mezních hodnot pro tři hladiny významnosti (5, 1 a 0,1 %) nulové hypotézy byla vybrána požadovaná replikace a bylo stanoveno, zda hmyz mezi těmito barvami rozlišuje.
Královny odlišily všechny nabízené barvy od modré, ale s vysokou pravděpodobností chyby (P0 = 5 %). Včely ani trubci nerozlišovali tmavě zelenou od modré. Také včely nerozlišovaly modrou od bílé.
Je známo, že včely vnímají pro člověka neviditelné ultrafialové paprsky. Navíc cítí i jejich malou přítomnost. Jak děloha vnímá ultrafialové světlo? Pro objasnění této problematiky byly provedeny následující pokusy, které byly rovněž provedeny ve srovnávacím aspektu se včelami dělnicemi.
V temné místnosti byla včela nebo královna vypuštěna do arény do paprsku světla. Hmyz projevil fototaktickou reakci: začal se pohybovat ve směru svého zdroje. Když se hmyz dostal do středu arény, toto světlo se zhaslo a zároveň se rozsvítilo dané světlo, ale pod úhlem 90° ke zdroji předchozího. Pokud včela nebo královna vnímaly studovanou barvu, hmyz se otočil pod úhlem 90° a pohyboval se ve směru nového světelného zdroje. Použili jsme interferenční filtry, které propouštějí světlo určité vlnové délky.
Včelí dělnice rozlišily všechny studované barvy (vlnové délky od 450 do 350 mm), včelí matky (n = 7) reagovaly odlišně. Některé z nich rozlišovaly všechny navržené barvy, jiné nereagovaly na ultrafialovou oblast spektra. V tabulce jsou uvedeny výsledky vyšetření dělohy č. 3. Na zařazení ultrafialového světla reagovala v polovině případů změnou letu. V tomto ohledu nemůžeme říci, že to děloha nevidí.
Behaviorální experimenty nepřinesly přesvědčivé výsledky. Proto jsme se rozhodli studovat barevné vidění různých stájí včel na elektrofyziologické úrovni.
Jak víte, včela má trichromatický systém vidění. Mají tři barevné receptory: zelený s maximální absorpcí 530 mm, modrý – 420 mm a ultrafialový – 340 mm (H. Autrum, 1975). Přítomnost receptoru pro ultrafialové barvy u včelích matek zatím nebyla identifikována. Dali jsme si za úkol zjistit, zda vnímají ultrafialovou barvu a porovnat ji s výsledky získanými na včelách. Experimenty byly provedeny v laboratoři Ústavu zoologie Akademie věd Ukrajiny.
Pokud je jedna mikroelektroda umístěna na rohovce oka a druhá je připojena k jiné části těla, pak při změně osvětlení vznikne elektrický potenciál. Pomocí stejnosměrného zesilovače jej lze zvětšit a zaznamenat na osciloskopu ve formě tzv. elektroretinogramu (ERG). Celková elektrická odezva, což je ERG, samozřejmě nemůže poskytnout informaci, kterou získáme při měření spektrálních charakteristik jednotlivých fotoreceptorů. Tato metoda je však mnohem méně náročná na práci a umožňuje odhadnout hranice spektra záření vnímaného zrakovým systémem a v experimentech se selektivní adaptací stanovit počet barevných receptorů a jejich spektrální charakteristiky (Mazokhin-Porshnyakov , 1959, 1962, 1965).
V experimentech byla použita metoda selektivní adaptace. Mikroelektroda byla umístěna do malého otvoru v rohovce oka a druhá byla umístěna v hrudní oblasti těla. Fixovaný hmyz byl ozářen referenčním oranžovým světlem, které má paprsky v rozsahu viditelného včelího spektra, kromě ultrafialového. Oko si zvyklo a s opakovaným ozařováním se reakce zaznamenaná na osciloskopu snižovala. Při ozařování ultrafialovým světlem, na které nebylo oko adaptováno, došlo ke zvýšení reakce včel, což je vidět na grafu. Tento jev nebyl pozorován u královen, což nepřímo ukazuje na absenci ultrafialových přijímačů v nich. Královny i dělnice reagovaly na stejně kvantové paprsky ze zbytku spektra viditelného pro včely.
Je možné, že receptory, které vnímají ultrafialovou barvu u matek, jsou necitlivé nebo že ruší některé jiné, nezohledněné faktory, ale jejich vidění je zjevně odlišné od vidění včel. Tyto experimenty však vyžadují další studium. Dá se předpokládat, že královny a trubci, kteří za špatného počasí nevylétají, nepotřebují vidět ultrafialové světlo a mají stejně dobré vidění jako včely.
Ústav včelařství pojmenovaný po. P.I. Prokopovič,
Laboratoř etologie včely medonosné
Různá zvířata mají různé barevné vnímání. „Oči mají dva typy receptorů citlivých na světlo – tyčinky a čípky. Tyčinky jsou zodpovědné za vidění za šera, jejich citlivost je o několik řádů vyšší než u čípků. Čípky jsou zodpovědné za denní vidění. Čípky zase mají několik typů světlocitlivých pigmentů pro různé části spektra. Tyčinky mají pouze jeden typ pigmentu. Proto za soumraku nedokážeme rozlišit barvy,“ říká Vedoucí vědeckého oddělení Darwinova muzea Alexander Rubtsov.
V lidské sítnici jsou tři typy čípků, jejichž citlivost vrcholí v červené, zelené a modré oblasti spektra. U většiny zvířat je vše uspořádáno poněkud jinak.
Jak různá zvířata vidí různé barvy?
„Většina zvířat vidí barvy. Různé skupiny zvířat mají různý počet typů čípkových pigmentů,“ říká Rubtsov. „Mnoho savců se vyvíjelo dlouhou dobu a vedli noční způsob života, takže počet pigmentů pro denní vidění se snížil na dva. Primáti přešli na denní životní styl a získali třetí typ pigmentu.“ Fotoreceptory primátů mají stejně jako lidé tři typy pigmentů – červený, zelený, modrý.
Kočky, psi a krávy vidí svět ve žlutých a modrých barvách. Čípky v sítnici očí koček rozlišují dvě barvy – modrou a zelenou. Hlavní „kočičí“ barvy jsou zpravidla šedá a modrá, ale rozlišují také zelenou, modrou a fialovou. Poměr tyčinek a čípků je přitom u žlutopruhých zvířat mnohem vyšší než u lidí, a proto mají kočky tak dobře vyvinuté vidění za šera. Kočičí oči dokážou rozlišit 25 odstínů šedi, které potřebují k tomu, aby za soumraku jasně viděly kořist: její velikost a barvu. „Kočky mají ostré vidění za šera, takže se mohou snadno orientovat ve tmě. Na rozdíl od všeobecného přesvědčení ale kočka nedokáže rozeznat předměty v naprosté tmě, její oči potřebují alespoň nějaký zdroj světla,“ dodává odborník.
Psi vidí svět v zeleno-žlutém a modrofialovém rozsahu. Děje se tak proto, že sítnice psích očí neobsahuje jeden z typů čípků, díky nimž oko vidí rudě. Zároveň mají také mnoho tyčových fotoreceptorů, za soumraku psi vidí čtyřikrát lépe než lidé.
Koně mají také jen dva druhy pigmentů – zelený a modrý. Zvířata proto vidí modré a zelené barvy spektra a jejich barevné variace, ale nerozlišují červenou. Oči koně jsou přitom umístěny tak, že vidí ze dvou úhlů, každé oko má svůj obrázek. Kůň vidí výborně i za soumraku.
Jaké barvy vidí ptáci a hmyz a jak vidí?
Ptáci také vidí v ultrafialovém spektru; mají čtvrtý typ pigmentu. „Mnoho ptáků má bystrý zrak, který potřebují k nalezení potravy, a dokážou rozlišovat barvy. Holubi vidí pět zón spektra a rozlišují miliony různých odstínů. Lovící ptáci, jako je orel, poštolka a sup, mají vynikající binokulární vidění (schopnost současně jasně vidět obraz předmětu oběma očima – cca AiF.ru), což jim umožňuje snadno rozlišit kořist na vzdálenost tisíce metrů,“ říká Rubtsov.
Hmyz, stejně jako ptáci, také vidí v ultrafialovém spektru. Včely například rozlišují barvy bílého, žlutého, modrého a ultrafialového spektra. Mohou tak lépe vidět další detaily a orientační body, které přímo ukazují cestu k nektaru, podotýká odborník. Vidění much je velmi neobvyklé – je mozaikové. Oči tohoto hmyzu se skládají z mnoha faset (ommatidů), z nichž každá vnímá nějakou část obrazu. Obraz pozorovaný mouchami je podobný obrazu složenému z mozaiky. Moucha také vidí téměř 360 stupňů.
Viz též:
- Kdo žije v Černém moři? Vědci budou pokračovat ve studiu delfínů →
- Proč kočky vrtí ocasem vztekem a psi radostí? →
- Vidí býk rudě? →
