Hoe kiezen bijen?

[Huib Koel]

Koningin op zoek naar nieuwe stek.

Als een bijenkolonie te groot wordt, vertrekt de koningin met ongeveer de helft van haar onderdanen. Eerst gaat een honderdtal bijen op zoek naar een nieuwe locatie. De verkenners melden hun bevindingen aan de wachtenden, er wordt een keus gemaakt, en de zwerm stijgt op. Maar hoe kiezen bijen?

Filosofen en wiskundigen kunnen er uren over tobben: hoe moeten groepen tot overeenstemming komen, zodat het eerlijkst met alle belangen rekening is gehouden?
Sociologen en biologen kunnen er uren naar kijken: hoe proberen groepen tot dergelijke overeenstemming te komen?
Mensen overleggen, wisselen argumenten uit, en stemmen - maar hoe doen dieren dat?
Ook dieren die in groepen leven, moeten soms beslissingen nemen, en de laatste jaren dringt het tot sociobiologen door dat hier een heel onderzoeksterrein braak ligt. De eerste aanzetten werden gegeven in de klassieke studie van Hans Kummer uit 1971 onder bavianen, maar sindsdien zijn ook buffels en mieren in het vizier gekomen.

Thomas Seeley, één van de grootste bijenkenners (...) van het moment, draagt deze maand zijn steentje bij door de ogenschijnlijk eenvoudige vraag te stellen: hoe bijen het eens worden als zij een nieuwe vestigingsplaats zoeken. Kiezen zij de plek waarvoor het driftigst gedanst wordt? Laten verkenners zich overtuigen door andere bijen? Stoppen ze eerder met dansen als de door hen gevonden plek niet aan alle eisen voldoet?
Bijen hebben maar kleine hersentjes.

Huib Koel


Bijgewerkt door - Huib Koel op 05/05/2003 20:29:31

[Huib Koel]

Hoe kiezen bijen (2)?

Het principe achter de migratie van een bijenkolonie werd in 1955 opgehelderd door Martin Lindauer. Bijen gaan op zoek naar een nieuwe plek als het nest te klein wordt. De koningin plus ongeveer de helft van de werksters vestigen zich elders, een dochter met de rest blijft achter. De vertrekkende bijen, meestal een stuk of tienduizend dieren, stijgen ‘en masse’ op, en stapelen zich bij hun nieuwe honk op om een plekje te zoeken. Lindauer zag ook, dat het zoeken naar een nieuwe locatie wordt overgelaten aan een stuk of honderd verkenners: zij speuren de omgeving af naar eventueel in aanmerking komende plekken - de bijen hebben nogal wat noten op hun zoem. Gezocht wordt naar een holte van zeker tien kubieke decimeter met een opening niet veel meer dan acht bij acht centimeter, op een hoogte van ten minste vijf meter boven de grond, op het zuiden.
Als een verkenner een plekje gevonden heeft, gaat zij terug naar de zwerm en meldt ze haar vondst met de dans die zij ook uitvoert wanneer ze een veld bloemen heeft gevonden. Ze gaat nog een paar keer op en neer naar haar plekje en komt weer terug om te dansen. Maar uiteindelijk, en dat is het vreemde, dansen alle verkenners voor één en dezelfde plek. Als deze consensus is bereikt, vertrekt de zwerm in de overeengekomen richting. En de uiteindelijk gekozen locatie is waarachtig ook de beste van alle onderzochte mogelijkheden, zo is een paar jaar geleden bewezen. Nu blijft de vraag, hoe de verkenners unanimitiet bereiken. De bijen die een mindere plek hebben gevonden, moeten hun pleidooi beëindigen en zich aansluiten bij de dans van een collega. Zien zij, zoals Lindauer meende, dat die collega’s levendiger dansen dan zijzelf en stoppen ze daarom? Of verliezen ze, zoals Lindauer ook meende, langzamerhand zelf hun motivatie en blijft de best-gemotiveerde danseres over?
Slechts wetenschappelijk onderzoek kan hier klaarheid brengen, bedacht Seeley, en hij voegde de daad bij het woord. Seeley heeft een eigen kamp in Maine waar hij bijen kan bestuderen, en zijn universiteit, Cornell, heeft een station. In totaal zorgde hij voor zes zwermen die een nieuwe locatie moesten zoeken, en voor goed uitzicht op de bijen die op zoek gingen. De bijen die terugkwamen om te dansen merkte hij allemaal direct met een paar kleurige stippen verf, zodat ze uit elkaar te houden waren. Van elke gemerkte verkenner werden vertrektijden en aankomsttijden bijgehouden, de duur en het aantal kwispelingen van elke dans, dito van elke imitatiedans, en haar overige activiteiten. (Hoe wist Seeley of een verkenner zich in haar dans aansloot bij een andere verkenner? Als zij dezelfde dans deed, en voor of naast haar stond op minder dan een bijlengte afstand. Voor bijen en bijenkenners is het een koud kunstje om uit de richting en de duur van de dans de richting en de afstand van de gesuggereerde nieuwe locatie te berekenen.
(wordt vervolgd)

Huib Koel

[Huib Koel]

Hoe kiezen bijen (3)?

In totaal volgde Seeley 37 verkenners. De meeste daarvan dansten aanvankelijk, uiteraard, voor een niet-uitverkoren plek. Van deze ongelukkigen stopten 21 voortijdig met hun dans, dus voordat er een beslissing was genomen, terwijl er 6 de dans van de uitverkorenen overnamen. (Hoe wist Seeley dat de beslissing was genomen? Die valt een uur voor vertrek: dan gaan verkenners de anderen manen zich gereed te maken voor liftoff.)
Slechts 4 verkenners bleven tot het einde toe bij hun eigen plek - en zij deden dat op het laatst met erg weinig overtuiging: een enkel kwispeltje hier en daar. Sommige verkenners die stopten met dansen, gingen de volgende dag opnieuw op verkenning en kwamen dan met een nieuw voorstel. Van de 6 bijen die de plek vonden die hun kolonie uiteindelijk koos, bleven er 4 tot het eind dansen, maar stopten er 2 voortijdig.
‘Het eindresultaat was dus,’ aldus Seeley in zijn artikel in Behavioral ecology and sociobiology, ‘dat de meeste bijen die aanvankelijk voor een niet-gekozen plek dansten (25 van de 31) bijdroegen aan de consensus door geheel of vrijwel geheel me hun eigen dans te stoppen. Slechts een kleine minderheid (6 van de 31) droeg bij aan de consensus door een dans over te nemen.’
De volgende vraag is dan, of de verkenners met hun dans stopten nadat ze een andere dans hadden geïmiteerd, of op eigen initiatief. Door precies in kaart te brengen wat elke verkenner bij elke terugkeer deed, kon Seeley ook deze kwestie ophelderen. Alle bijen, op één na, stopten op eigen initiatief - dus bijvoorbeeld als ze de tweede of derde keer terugkeren bij de zwerm. Pas daarna namen sommige bijen de dans over van de uitverkorenen. ‘Het is duidelijk dat de meeste bijen hun dans voor een niet-gekozen plek beëindigen zonder door andere beïnvloed te zijn. In plaats daarvan zag het ernaar uit dat de bijen hun motivatie verloren om voor hun eigen plek te dansen.’ Soms ging dat abrupt, soms wat geleidelijker, maar uiteindelijk leek het erop dat de bijen die motivatie ontleenden aan de kwaliteit van de door hen gevonden plek.
(wordt vervolgd)


Huib Koel

[Huib Koel]

Het enthousiasme nam zelfs, zo ontdekte Seeley, zeer rechtlijnig af, uitgedrukt in aantal kwispelingen per advertentie. Elke keer dat een bij terugkeerde van een inferieure site, kwispelde ze wat minder, tot ze op nul uitkwam.
"Deze conclusie,"zo schrijft Seeley enthousiast, ïmpliceert iets zeer opmerkelijks: de meeste dieren die aanvankelijk een niet-gekozen plek steunen, trekken die steun in nog voordat ze weten van een andere plek! Het begint ernaar uit te zien dat de bijen een nogal contra-intuïtieve manier van kiezen hebben."
Maar waarom stopt een verkenner? Ziet zij dat collega’s niet ook naar haar plek komen? Merkt ze dat niemand haar dans overneemt? Geeft de koningin een stille wenk dat ze moet stoppen? Niets van dat al, meent Seeley. Als deze hypotheses eisen dat de verkenner een ‘externe’prikkel krijgt om met dansen te stoppen. Maar daartegen pleit, dat ook de dieren die de uitverkoren plek hebben gevonden, langzamerhand stoppen. Veel waarschijnlijker is het volgens hem dat de dieren een soort ingebouwde regel volgen - het is een kwestie van bedrading in de hersenen. "Deze regel lijkt als volgt te luiden: ‘Bij eerste terugkeer naar de zwerm dans je krachtiger naar gelang de kwaliteit van de plek hoger is, bij elke volgende terugkeer doe je er 15 kwispelingen af’. Zodoende zal de steun voor de beste plek het langst overblijven. Al heeft elke verkenner informatie (ze weet immers alleen van haar eigen plek, en weinig of niets over andere), gezamenlijk maken de verkenners een goede keus."

Seeleys studie benadrukt nog eens, zo zegt hij zelf ook, dat een werkster ondanks haar kleine brein tot ingewikkeld gedrag in staat is. De meeste verkenners die op zoek gaan naar nesten, hebben al ervaring in het zoeken naar voedsel. Ze schakelen dus over van het zoeken naar felgekleurde, zoete bloemen naar het zoeken van duistere, muffe holten. Bovendien passen ze de precisie van de dans aan: de aanwijzingen voor een bloemenveld mogen veel vager zijn dan die voor een boom, dus geven ze de richting nauwkeuriger aan. En ten slotte schakelen ze van een niet aflatend adverteren (zoals ze doen voor een bloemenveld) over op een dans die bij elke terugkomst iets meer uitdooft. Met z’n allen hebben de verkenners de zaak zo in korte tijd beklonken, en kan de konigin met haar volgelingen ervan op aan dat zij een prima nieuwe behuizing vindt.
Hans van Maanen (Het Parool 1 mei 2003)

Huib Koel