Bron: Maandblad van de Vlaamse Imkersbond
Jaargang: 95
Jaar: 2009
Maand: September
Auteurs: Aloïs Schotanus

HOE VINDEN ZE DE WEG?

Dansend in het donker

1_bio_hoeHet grote publiek mag dan al weten dat bijen bloemen bezoeken en nectar verzamelen om er honing van te maken.

Maar dat de bijen, in de duisternis van de kast, d.m.v. dansen aan hun nestgenoten kunnen vertellen, waar ze die voedselbronnen precies kunnen vinden, blijft voor velen toch een mysterie.

Wie al eens op de zonnige dag met een demonstratiekast voor een jong publiek heeft gewerkt, herinnert zich zeker nog de glunderende gezichten van de kinderen, toen ze zelf konden vaststellen, hoe een werkster met een kwispeldans haar zusters aanspoorde om op zoek te gaan naar de voedselbron.

Twee partijen

In de imkersbladen en de populair wetenschappelijke tijdschriften is regelmatig sprake van ‘de danstaalcontroverse’
Daarbij worden m.b.t. het communi­catiesysteem van de bijen, twee theorieën tegenover elkaar gesteld. Aan de ene zijde hebben we de partij van ‘alleen-de-geur’is van belang bij het lokaliseren van de voedselbron of een nestgelegenheid; aan de andere zijde, de partij van de gecompliceerde ‘bijendanstaal-theorie’.
Het onderwerp heeft al heel wat stof doen opwaaien en in de media komt de kwestie regelmatig aan bod. Maar deze tegensprekelijke of/of—benadering, is in feite erg simplistisch en bovendien weinig productief om tot een beter inzicht te komen van het bestudeerde verschijnsel.

Van mensen en bijen

Hoe bijen navigeren is een erg complex gegeven. Maar vooraleer we eraan denken om te verklaren hoe bijen daarbij precies te werk gaan, laten we eens bondig overwegen hoe mensen navigeren, om een bepaalde bestemming te bereiken.
Laten we bijv. veronderstellen dat je uitgenodigd bent bij een vriend die pas verhuisd is en waar je voordien dus nog nooit bent geweest. Natuurlijk heeft je vriend zijn adres opgegeven en hij heeft je bovendien wat aanvullende informatie verstrekt. Zijn nieuw verblijf bevindt zich aan de zuidelijke rand van het stadspark; hij bewoont nu de linkerhelft van een tweewoonst, met een blauwe voordeur en vlak naast de bakkerswinkel op de hoek van de straat. Schuin links daartegenover, is er een frituur en schuin rechts, een plaatslagerij.
In de veronderstelling dat je niet beschikt over een GPS-systeem, zou je kunnen beginnen met een kaart te raadplegen.

Daar ga je dan. Met behulp van de wegenkaart en mogelijk ook nog een stratenatlas, geraak je al heel dicht bij je doel. Maar hoe vind je uiteindelijk het bewuste huis? Je zou naar de zon kunnen kijken om de zuidzijde van het stadspark te bepalen … mogelijk ruik je de frituur … misschien hoor je het gedreun van de plaatslagerij? Je zoekt de bakkerswinkel op de hoek van de straat … je kan uitkijken naar de tweewoonst met aan de linkerzijde de blauwe voordeur; of, indien dat alles je niet verder brengt, zou je kunnen zoeken naar het straatnaambord en het huisnummer …

Wanneer je dan het huis van je vriend gevonden hebt, hoeveel navigatie-en oriënteringsmiddelen heb je dan uiteindelijk aangewend? Je hebt vast en zeker afstanden ingeschat, gebruikgemaakt van richtingaan­wijzingen, visuele merkpunten, omgevingskenmerken en kleuren, reuk- en geluidssignalen waar­genomen. En dat doen we dus ook al de tijd, zonder erbij na te denken. Zou je het huis van je vriend ook nog terugvinden, als één of meerdere van deze oriënteringsmiddelen niet beschikbaar was, bijv. in het holst van een donkere nacht, zonder straatverlichting? Of als je geen reukgevoel zou bezitten, of kleuren­blind zou zijn? Waarschijnlijk wel. Maar dat komt doordat wij het ontbreken van het ene middel, kunnen compenseren of vervangen door een ander.

Oriëntatie en navigatie

In werkelijkheid maken wij gebruik van een hele resem van navigatiemiddelen om ons doel te bereiken. Dat doen de bijen dus ook. Met uitzondering van het gehoor — dat eerder zwak ontwikkeld is bij bijen — kunnen zij alle middelen aanwenden die wij gebruiken, plus daarboven nog enkele extra. Om deze reden is het erg moeilijk om bij experimenten slechts één middel te bestuderen en alle andere uit te sluiten.

Op vele vlakken zijn de zintuigen van honingbijen veel sterker ontwikkeld dan de onze, maar ze zijn ook erg verschillend. Zo kunnen zij niet driedimensionaal op een object focussen, zoals wij dat kunnen, maar zij zijn veel beter in staat om bewegingen te detecteren. En zij zien delen van het spectrum, die wij niet kunnen zien. Vele bloemen hebben een ultraviolet patroon, dat onzichtbaar is voor ons, maar dat bijen wel kunnen waarnemen en gebruiken als richtingaanwijzers naar de nectarbron.
Anderzijds komt de rode kleur bij bloemen voor de bijen over als grijs-zwart. Hun reukzin is veel sterker dan de onze; vandaar het recent onderzoek om bijen in te zetten als ‘snuffelaars’ om explosieven en drugs te detecteren. Bijen kunnen de polarisatie van het zonnelicht waarnemen, wat wij niet kunnen. Ze zijn gevoelig voor het magnetisch veld om de aarde, iets waarvan wij niets gewaar worden.

Afstand

Als we het navigatiesysteem van de bijen beter willen begrijpen, moeten we nagaan hoe zij afstand en richting berekenen. Lange tijd ging men ervan uit, dat bijen de afgelegde vluchtweg konden afleiden aan de hand van de energie die zij verbruikt hadden om een bestemming te bereiken. We weten nu dat het

2_bio_hoe

niet zo is. Men gaat er thans van uit, dat de bijen gebruikmaken van de zgn, ‘optische flow’ om de afgelegde afstand te berekenen. Bijen schatten de afstand in aan de hand van de duur die het beeld van de omgeving nodig heeft om aan hun ogen voorbij te trekken. Het samengesteld oog van een insect bestaat uit duizenden individuele facetten, die elk uitgerust zijn met een eigen lens en een eigen retinacel.

Wanneer een voorwerp voorbij het front van het oog passeert, zal het eerst gezien worden door één facet, vervolgens door het volgende, het volgende, enz. enz. Wanneer een insect over een gestructureerd oppervlak vliegt, zullen de facetcellen achtereenvolgens een serie van objecten en omgevingselementen registreren. Die voorbijtrekkende beeldenserie vormt dan de ‘optische flow’ die een weerspiegeling is van het voorbijtrekkende landschap. Men veronderstelt dat bijen in staat zijn deze afwisseling van beelden in een chronologische orde op te slaan in hun geheugen en daaruit de afgelegde afstand af te leiden. Deze veronderstelling wordt nog ondersteund door het feit dat bijen het moeilijk hebben om over een groot wateroppervlak te vliegen, doordat er bij gebrek aan landschapskarakteristieken, geen gestructureerde ‘optische flow’ gevormd wordt.

Richting

3_bio_hoe

Tot daar voor wat de afstandmeting betreft. Maar hoe houden zij de juiste richting aan? We weten dat ze daarvoor gebruikmaken van de positie van de zon. Om vanuit de kast naar een bekende voedselbron te vliegen, meet de bij de hoek, gemaakt door de positie van de zon t.o.v. de plaats waar de voedselbron zich bevindt, om vervolgens in die richting te vliegen.

Maar – jammer genoeg voor de bij – de zon staat niet stil aan het firmament; zij beweegt zich van oost naar west en dat afhankelijk van de breedtegraadligging, de tijd van het jaar en het moment van de dag. Wanneer de bij dus gebruik wil maken van de zon als kompas, moet ze over een systeem beschikken dat de tijdsduur van het verzamelen kan verrekenen, om nadien op de juiste koers terug naar huis te kunnen vliegen.

AL zeer vaak is aangetoond dat ze daar zeer knap in is; maar hoe ze dat precies aan boord legt, blijft nog altijd een mysterie. Om het nog moeilijker te maken, is de zon door de bewolking vaak gedeeltelijk of helemaal onttrokken aan rechtstreekse waarneming. Tot op zekere hoogte kunnen bijen de zon dan nog detecteren, dankzij het ultraviolet licht dat doorheen de wolken dringt. Bovendien kunnen zij bij zeer dichte bewolking zich nog oriënteren a.h.v. de polaristatie van het zonnelicht. Wij mensen, kunnen die polarisatie van het licht niet waarnemen, bijen dus wel.

Terug naar huis

Bijen kunnen dus zowel afstand als richting berekenen. Maar ze kunnen nog meer: zij beschikken over een soort van ‘draad van Ariadne’, die hen in staat stelt om in alle omstandigheden toch de weg terug naar hun nest te vinden. Tijdens het verzamelen van nectar en pollen, moeten zij bij het bloemenbezoek voortdurend hun traject aanpassen: nu eens wijken zij uit naar links, dan weer naar rechts, naar voren, naar achteren. En toch beschikken zij over het vermogen om bij elke wijziging van richting, de vector te berekenen die hen in staat stelt om op de juiste koers ‘linea recta’ terug naar huis te vliegen.

Lokmiddelen4_bio_hoe

In de loop van hun co-evolutie met insecten en andere bestuivers, hebben de planten een aantal middelen ontwikkeld om de aandacht te vestigen op hun bloemen. Zo hebben windbestuivers de neiging om maar weinig opvallende bloemen te vormen. In tegenstelling hiermee, hebben de planten die door insecten moeten bestoven worden grote, felgekleurde bloemen, soms met patronen die door het ultraviolet licht nog geaccentueerd worden. Zij geven ook een aanlokkelijke geur vrij en belonen de bezoekers met nectar of met een overdaad aan pollen, veel groter dan voor de strikte bestuiving noodzakelijk is.
Een sociaal wezen als de honingbij, kan niet anders dan het succes van haar verzameltocht communiceren aan haar nestgenoten; ze zal hen aansporen om eveneens te gaan putten aan die pasontdekte voedselbron. Dat is immers in het belang van de gehele kolonie.

Karl von Frisch

5_bio_hoe

De Oostenrijkse bioloog en bijenvorser Karl von Frisch, was de eerste die de betekenis van de bijendansen ontraadselde. Meer dan 20 jaar lang zocht hij naar de functie van deze dansen in het bijenvolk.
In 1946 verkondigde hij voor het eerst de theorie dat de haalbijen door de kwispeldans aan hun nestgenoten de afstand en de richting aangaven, waar ze een voedselbron of een nieuwe nest­plaats konden aantreffen. In 1965 publiceerde hij dan zijn meer dan 570 blz. tellende standaardwerk: ‘Tanzsprache und Orientierung der Bienen’, waarin hij al zijn bevindingen van meer dan 40 jaar onderzoek samenbracht. In 1973 ontving hij daarvoor de Nobelprijs.

De bewering dat bijen konden communiceren met symbolische taal, op een manier die te vergelijken was met de menselijke spraak, beschouwde men dan ook als een grote bijdrage tot de wetenschap. Het was wel merkwaardig dat in wereld van de bijenvorsers aanvankelijk niemand eraan dacht, om de gedurfde stellingen van Von Frisch te betwisten. Maar dat zou niet zo blijven.

Adrian Wenner6_bio_hoe

Sommige wetenschappers voelden aan, dat de danstaalhypothese niet alles kon verklaren voor het navigatiesysteem van de bijen. Eén van hen, Adrian Wenner, had nog samengewerkt met Martin Lindauer, de voornaamste assistent van Karl von Frisch. Wenner besloot die navigatie-experimenten nog eens over te doen. Hij kwam tot het besluit dat de reukzin van de bijen, een belangrijker rol speelde om voedselbronnen op te sporen en verder te propageren onder hun nestgenoten, dan de danspatronen van de verkenners.

7_bio_hoe

Maar hij had het bijzonder moeilijk om zijn anti-danstaaltheorie gepubliceerd te krijgen in de wetenschappelijke tijdschriften. Pas na het verschijnen van zijn tweede manifest in 1990, werd nog eens uitvoerig ingegaan op zijn argumenten. Linguïsten en elektronicaspecialisten met robots en radarcontrole, mengden zich in het debat. Maar men kon er niet omheen: de dansbewegingen waren wel degelijk het belangrijkste onderdeel van het communicatiesysteem van de bijen.

Taaie controverse

Maar het mocht niet meer baten: de pro’s en contra’s hadden zich ingegraven in hun weten­schappelijke stellingen en bestookten elkaar — dat doen ze nog altijd — met tijdschriftartikels, pamfletten en oeverloos geëmmer op imkerforums.