Nasıl Eve Döneceğim?

Hikayeye göre, ünlü ve dalgın bilim insanı Norbert Wiener, Boston'daki yeni evinden o kadar derin düşüncelere dalmış bir şekilde ayrılır ki, nereye gittiğine dikkat etmez. Şaşırtıcı olmayan bir şekilde, laboratuvardaki gününün sonunda, eski evine geri döner. Sabah ayrılırken muhtemelen yeni evinin ve çevresinin nasıl göründüğünü ezberlemeyi unutmuştur. Bu yuva geri bulma süreci böcekler için de önemlidir. Yuva kuran böcekler, ilk birkaç defa yavrularını beslemek için yiyecek aramaya çıktıklarında, ne yapmaları gerektiğini içgüdüsel olarak bilirler. Yuvalarına doğru dönüp, yuvanın çevresini ezberlemeleri gerekir. 

Bu davranışın ilk bilimsel açıklaması, kendi kendini eğitmiş doğa bilimci Henry Bates tarafından 1800'lerin ortasında yapılmıştır. Bates ve arkadaşı A.R. Wallace, daha önce İngiltere'yi terk etmemiş olmalarina rağmen, Amazon ormanında hayvanları ve bitkileri gözlemlemeye karar vermişlerdir - cesur bir girişim. Daha sonra Bates, seyahatini ve keşiflerini ünlü kitabı 'The Naturalist on the River Amazons' (Amazon Nehri Üzerinde Doğa Bilimci) ile anlatmıştır. Bu kitapta, bir eşek arısının yuvasından ayrılırken yönünü bulma uçuşunu şöyle anlatır: "Bembix, çevresini ezberledi [...] bizimde yaptığımız bir zihinsel eylem". Bates, eşek arısının yuva yerini öğrenme yeteneğini fark etmiştir ama gördüğü davranışı kaydetmesi için gereken ekipmana sahip değildir. Günümüzde video sayesinde böceklerin bu karışık öğrenme davranışlarının detaylarını incelemek mümkündür.

Deneyimizin amacı, bombus arılarının 'öğrenme uçuşu' olarak adlandırılan davranışlarını anlamaktı. Bombus arıları, yuvadan ilk birkaç ayrılışlarında yuvalarına doğru geri dönüp bakarlar. Yuvalarına bakarken çevrelerinde tek bir tercih ettikleri yöne bakarlar. Tercih edilen yön pusula yönü olabilir, kuzey yönü gibi, ya da yuva çevresindeki bir özellik olabilir, yakındaki bir bitki gibi. Bu yön dünya merkezli (jeosenlik) koordinatlardadır (Resim A'ya bakınız). Bunun tersine, teorik olarak bombus arısı yuvasına herhangi bir yönden de bakabilir. Yuvaya bakma koordinatları ego-merkezli olabilir, yani böceğin yuvaya yakınken kendi vücut konumuna bağlıdır (Resim B'ye bakınız). Peki, böcekler bu ego-merkezli ve jeosenlik yönleri nasıl koordine ediyorlar ki, ilk öğrenme uçuşlarında tercih ettikleri özelliğe bakıp yuvalarına dönebilsinler?

Bunu anlamak için, bombus arılarının ilk yuvalarından ayrılırken çevrelerine doğru davranışlarını inceledik. Bombus arıları, yuvalarını terk edilmiş deliklerde yaparlar. Doğal kolonilerle araştırma yapmak zor olduğu için ticari temin edilebilen kolonileri satın alırız. Koloni bir karton kutuda gelir ve bu kutuyu bir masanın altına yerleştiririz. Masanın üstünde bir delik ve çevresinde de yuva girişini andıracak şekilde çakıl taşları vardır. Şeffaf borular yuvayı masanın üstüne bağlar ki her arının çıkışını ve girişini kontrol edebiliriz. Buna "yuva masası" adını verdik. Genç bir işçi arı, nektar ve polen toplamak için hazır bir şekilde yuvasından çıkar, aynı doğal kolonilerde olduğu gibi. Birkaç metre uzaklıktaki ikinci bir masada, böceklerin toplayıp yuvalarına geri götürebilecekleri şekerli su bulunur. Bu iki masa da, yuva masasının üstünde ve üç siyah silindirin yanındadır (Resim B'ye bakınız). Yuvadan ilk kez çıkan arıların çoğu, yuvalarıyla birlikte aynı silindire bakmıştır. 

Arıların yuvaya dönüşleri yol bütünleme adı verilen bir süreçle gerçekleşir. Yol bütünleme, birçok memeli, kuş ve böcek için önemli bir yön bulma stratejisidir. Bu, her hayvanın başlangıç noktasından, arının durumunda yuvasından, gittiği mesafenin ve yönünün güncel bir kaydını tutmasını sağlar, böylece hayvanlar korktuklarında veya yiyecek bulduklarında doğrudan yuvalarına geri dönebilirler.

Nobel Ödülü kazanan Karl Von Frisch, bal arıları üzerine yaptığı çalışmalarda arıların yol bütünleme yaptığını göstermiştir. Bundan önce, bal arılarının "sallanma dansı" olarak adlandırılan bir davranış kullanarak, çiçeklerin yuvalarından ne kadar uzak ve hangi yönde olduğunu diğer arılara bildirdiklerini keşfetmiştir. Von Frisch daha sonra, yuva ve çiçekler arasında bir dağ gibi büyük ve yüksek bir engelin olduğu durumda arıların birbirlerine nasıl sinyal verdiğini incelemiştir. Arılar, çiçeklere dağdan geçerek ulaşamayacaklarını göstermek için diğer arılara sinyal verirler ve diğer arılar da bu bilgiyi kullanarak çiçeklere ulaşmak için dağın etrafından dolaşırlar.

Öğrenme uçuşunun başlangıç ​​noktası hayvanların yuvasıdır. Öğrenme uçuşu sırasında yol bütünleme yoluyla yuvalarına dönebilmek için bir arının sadece o yöne doğru dönmesi yeterlidir. Arılar, Resim A'da gösterildiği gibi, yuvalarına herhangi bir yönden bakabilseler de, genellikle yuvaya ve tercih ettikleri silindire aynı anda bakmayı seçerler. Benmerkezci ve jeosenlik yönlerin bu kombinasyonuna tam olarak nasıl ulaşmayı başarırlar?

Arıların yiyecek aradıktan sonra yuvaya ilk dönüş uçuşları da önemliydi. Arılar, dönüşlerinde yuvaya yaklaşırken, öğrenme uçuşlarına benzer bir yönü tercih ettiler. Bu tesadüf, arıların tercih ettikleri yönü yuvalarına ilk baktıklarında gerçekten ezberledikleri anlamına gelir . Bu ezberledikleri görüntü daha sonra geri dönerken arıların izlemesi gereken yolu belirler. Böyle bir strateji faydalıdır çünkü arılar öğrenme uçuşu sırasında dünyayı görmek ve ezberlemek için avantajlı bir yön seçebilirler. Bu yön, arının dönüşünde yuvayı kaçırmasını veya aşmasını önlemek için çevresinde yeterli ayrıntıya sahip olan bir yöndür.

Öğrenme uçuşları konusundaki bildiklerimiz, Henry Bates tarafından keşfedildikten bu yana çok yol kat etmiştir. Bu deneyler bize arıların yuvalarına dönüş yolunu bulabilmek için karışık bir strateji kullandıklarını göstermektedir. Bunun için, dış dünyanın özellikleriyle ilgili içgüdüsel bilgiye ve birden fazla bilgi türünü anlama yeteneğine sahip olmaları gerekmektedir.

Yazar: Thomas Collett & Natalie Hempel de Ibarra

Akademik Editör: Mühendis

Akademik Olmayan Editör: Moda Tasarımcısı

Orijinal Makale

• Başlık: How bumblebees coordinate path integration and body orientation at the start of their first learning flight

• Dergi: Journal of Experimental Biology

• Yayınlanma Tarihi: 21 April 2023

Lütfen araştırmaların insanlar tarafından yapıldığını ve her zaman değişmekte olduğunu hatırlayınız. Bir gün yapılan bir keşif, ertesi gün yanlışlanabilir. Bu nedenle, güncel araştırmalarla ilgili bilgilerinizi güncel tutmanız önemlidir. Biz elimizden geldiğince güncel deneyleri tarafsız ve doğru bir şekilde sunmaya çalışıyoruz, ancak hatalar yapabileceğimizi de biliyoruz. Eğer bir şeyin yanlış veya uygun olmayan bir şekilde sunulduğunu düşünüyorsanız, lütfen web sitemiz aracılığıyla bize ulaşın.

This is an AI-generated translation reviewed and corrected by a human translator.