Karl von Frisch - Karl von Frisch

Karl von Frisch
Karl von Frisch.jpg
W tradycyjnym stroju, ze swoimi pszczołami
Urodzić się ( 1886-11-20 )20 listopada 1886 r
Wiedeń , Austro-Węgry
Zmarł 12 czerwca 1982 (1982-06-12)(w wieku 95 lat)
Monachium , Niemcy Zachodnie
Znany z pszczoły
Nagrody
Kariera naukowa
Pola Etologia

Karl Ritter von Frisch , ForMemRS (20 listopada 1886 – 12 czerwca 1982) był niemiecko-austriackim etologiem, który otrzymał Nagrodę Nobla w dziedzinie fizjologii lub medycyny w 1973 roku wraz z Nikolaasem Tinbergenem i Konradem Lorenzem .

Jego praca koncentruje się na badaniach w zmysłowych z miodem pszczelim i był jednym z pierwszych, którzy tłumaczą sens tańca waggle . Jego teoria, opisana w jego książce z 1927 r. Aus dem Leben der Bienen (przetłumaczonej na angielski jako „Tańczące pszczoły” ), była kwestionowana przez innych naukowców i przyjmowana w tamtym czasie ze sceptycyzmem. Dopiero znacznie później okazało się, że jest to dokładna analiza teoretyczna.

Wczesne życie

Karl von Frisch był synem chirurga i urologa Antona von Frisch (1849–1917), przez małżeństwo z Marie Exner. Karl był najmłodszym z czterech synów, z których wszyscy zostali profesorami uniwersyteckimi. Von Frisch miał częściowe dziedzictwo żydowskie.

Karl studiował w Wiedniu u Hansa Leo Przibrama iw Monachium u Richarda von Hertwiga , początkowo w dziedzinie medycyny, ale później zwrócił się do nauk przyrodniczych . Doktoryzował się w 1910 iw tym samym roku rozpoczął pracę jako asystent na wydziale zoologii Uniwersytetu Monachijskiego .

Kariera zawodowa

W 1912 został tam wykładowcą zoologii i anatomii porównawczej; aw 1919 został awansowany na profesurę. Jego badania nad pszczołami miodnymi kontynuowała jego uczennica Ingeborg Beling . W 1921 wyjechał na Uniwersytet w Rostocku jako profesor zoologii i dyrektor instytutu. W 1923 przyjął propozycję objęcia katedry na Uniwersytecie Wrocławskim , powracając w 1925 na Uniwersytet Monachijski, gdzie został kierownikiem instytutu zoologii.

Von Frisch wzbudził negatywną uwagę reżimu nazistowskiego, m.in. zatrudnianiem żydowskich asystentów, w tym wielu kobiet, oraz uprawianiem „nauki żydowskiej”. W końcu Frisch został zmuszony do przejścia na emeryturę, ale decyzja została odwrócona z powodu jego badań nad infekcjami nosema u pszczół.

Instytut Zoologii został zniszczony w czasie II wojny światowej , aw 1946 Frisch rozpoczął pracę na Uniwersytecie w Grazu , pozostając tam do 1950 roku, kiedy to powrócił do ponownie otwartego instytutu w Monachium. Przeszedł na emeryturę w 1958 roku, ale kontynuował badania.

Życie osobiste

Karl von Frisch poślubił Margarete z domu Mohr, która zmarła w 1964 roku. Ich syn, Otto von Frisch, był dyrektorem muzeum historii naturalnej w Brunszwiku w latach 1977-1995.

Badania

Frisch badane aspekty zachowania zwierząt , w tym nawigacji zwierząt w Carnica pszczoły miodnej ( Apis mellifera Carnica ), podgatunek Europejskiej pszczoły miodnej .

Kraińska miód pszczeli na nawłoci kwiatem głowy

Percepcja pszczół

Frisch odkrył, że pszczoły potrafią rozróżnić różne kwitnące rośliny po ich zapachu i że każda pszczoła jest „stała kwiatowa”. Co zaskakujące, ich wrażliwość na „słodki” smak jest tylko nieznacznie silniejsza niż u ludzi. Uważał, że możliwe jest, że przestrzenny zmysł węchu pszczoły wynika z mocnego połączenia jej zmysłu węchu z zmysłem dotyku. Frisch był drugim, który zademonstrował, że pszczoły miodne mają widzenie kolorów . Pierwszym był Charles Henry Turner, którego dokonał przy użyciu warunkowania klasycznego . Wyszkolił pszczoły do ​​karmienia na talerzu z wodą z cukrem ustawionym na kolorowej karcie. Następnie umieścił kolorową kartę na środku zestawu kart w odcieniach szarości. Jeśli pszczoły zobaczą kolorową kartę jako odcień szarości, pomylą niebieską kartę z co najmniej jedną z szarych kart; pszczoły przybywające na paszę odwiedzą więcej niż jedną kartę w tablicy. Z drugiej strony, jeśli mają widzenie kolorów, pszczoły odwiedzają tylko niebieską kartę, ponieważ różni się ona wizualnie od innych kart. Percepcja kolorów przez pszczołę jest porównywalna z ludzką, ale z przesunięciem od czerwieni w kierunku ultrafioletowej części widma. Z tego powodu pszczoły nie potrafią odróżnić czerwonego od czarnego (bezbarwnego), ale potrafią odróżnić kolory biały, żółty, niebieski i fioletowy. Barwne pigmenty odbijające promieniowanie UV poszerzają spektrum barw, które można różnicować. Na przykład, kilka kwiatów, które mogą wydawać się ludziom tego samego żółtego koloru, wydaje się, że pszczoły mają różne kolory (wielokolorowe wzory) ze względu na ich różne proporcje ultrafioletu.

Badania Frischa dotyczące zdolności orientacji pszczół były znaczące. Odkrył, że pszczoły mogą rozpoznać pożądany kierunek kompasu na trzy różne sposoby: po słońcu, po polaryzacji błękitnego nieba i po ziemskim polu magnetycznym, w którym słońce jest używane jako główny kompas, z alternatywami zarezerwowanymi dla warunki powstające pod zachmurzonym niebem lub w ciemnym ulu .

Światło rozproszone na niebieskim niebie tworzy charakterystyczny wzór częściowo spolaryzowanego światła, który jest zależny od położenia słońca i niewidoczny dla ludzkich oczu. Dzięki receptorowi UV w każdej z soczewek oka złożonego i filtrowi UV zorientowanemu inaczej w każdej z tych jednostek, pszczoła jest w stanie wykryć ten wzór polaryzacji. Wystarczy mały skrawek błękitnego nieba, aby pszczoła rozpoznała zmiany wzorca zachodzące w ciągu dnia. Dostarcza to nie tylko informacji kierunkowych, ale także czasowych.

Frisch udowodnił, że zmiany pozycji słońca w ciągu dnia dostarczają pszczołom narzędzia do orientacji. Wykorzystują tę zdolność do uzyskania informacji o przebiegu dnia w głębi ciemnego ula porównywalnej z tym, co znamy z pozycji słońca. Dzięki temu pszczoły mogą przekazywać zawsze aktualne informacje o kierunku podczas swojego tańca chodzonego, bez konieczności porównywania się ze słońcem podczas długich faz tańca. Zapewnia to im nie tylko alternatywne informacje kierunkowe, ale także dodatkowe informacje czasowe.

Pszczoły mają wewnętrzny zegar z trzema różnymi mechanizmami synchronizacji lub odmierzania czasu. Jeśli pszczoła zna kierunek do miejsca żerowania znaleziony podczas porannej wycieczki, może również znaleźć tę samą lokalizację, a także dokładną godzinę, o której to źródło dostarcza pokarm po południu, w oparciu o położenie słońca.

Według Frischa, na podstawie pola magnetycznego, wyrównanie płaszczyzny budowanego plastra miodu (np. nowego plastra miodu roju) będzie takie samo jak w ulu domowym tego roju. Eksperymentalnie można wytworzyć nawet zdeformowane grzebienie wygięte w okrąg.

Pionowe wyrównanie plastra miodu jest przypisywane przez Frischa zdolności pszczół do rozpoznawania tego, co jest pionowe, za pomocą głowy używanej jako wahadło wraz z pierścieniem komórek czuciowych w szyi.

Tańce jako język

Wiedza o miejscach dokarmiania może być przekazywana z pszczoły na pszczołę. Środkiem komunikacji jest specjalny taniec, którego istnieją dwie formy:

Okrągły taniec

„ Okrągły taniec ” informuje, że w pobliżu ula w odległości od 50 do 100 metrów znajduje się miejsce do karmienia, bez podania konkretnego kierunku. Poprzez bliski kontakt pszczół dostarcza również informacji o rodzaju pożywienia (zapach kwiatów).

Pszczoła żerująca ... zaczyna wykonywać rodzaj „okrągłego tańca”. Na części grzebienia, na której siedzi, zaczyna wirować w wąskim kręgu, ciągle zmieniając kierunek, obracając to w prawo, to w lewo, tańcząc zgodnie z ruchem wskazówek zegara i przeciwnie do ruchu wskazówek zegara, w krótkich odstępach czasu, opisując od jednego do dwóch kółek w każdym kierunek. Taniec ten wykonywany jest wśród najgęstszej krzątaniny ula. To, co sprawia, że ​​jest tak szczególnie efektowne i atrakcyjne, to sposób, w jaki infekuje okoliczne pszczoły; ci, którzy siedzą obok tancerki, zaczynają się za nią potykać, zawsze starając się, aby ich wyciągnięte czułki były w bliskim kontakcie z czubkiem jej brzucha. ... Biorą udział w każdym z jej manewrów, tak że sama tancerka w swoich szalonych ruchach wydaje się nieść za sobą wieczny pszczoły ogon komety.

Taniec machania

Taniec machania
Interpretacja tańca kołyszącego: kierunek względem słońca jest pokazany pod kątem do pionu; odległość przez czas zajęty na odcinku środkowym.

„ Taniec machania ” służy do przekazywania informacji o bardziej odległych źródłach pożywienia. W tym celu tańcząca pszczoła przesuwa się na pewną odległość do przodu na pionowo wiszącym plastrze miodu w ulu, a następnie wykonuje półkole, aby powrócić do punktu wyjścia, po czym taniec zaczyna się od nowa. Na prostym odcinku pszczoła „macha” swoim tyłem. Kierunek odcinka prostego zawiera informację o kierunku źródła pożywienia, kąt pomiędzy odcinkiem prostym a pionem jest dokładnie kątem, jaki ma kierunek lotu do położenia słońca. Odległość do źródła pożywienia jest przekazywana przez czas potrzebny na pokonanie prostego odcinka, jedna sekunda wskazuje odległość około jednego kilometra (więc prędkość tańca jest odwrotnie proporcjonalna do rzeczywistej odległości). Pozostałe pszczoły przyswajają informacje, pozostając w bliskim kontakcie z tańczącą pszczołą i odtwarzając jej ruchy. Otrzymują również informacje za pomocą węchu o tym, co znajduje się w źródle pokarmu (rodzaj pokarmu, pyłek, propolis , woda) oraz o jego specyficznych cechach. Orientacja działa tak dobrze, że pszczoły mogą znaleźć źródło pożywienia za pomocą tańca wibracyjnego, nawet jeśli istnieją przeszkody, które muszą okrążać jak góra.

Jeśli chodzi o zmysł słuchu, Frisch nie był w stanie zidentyfikować tej zdolności percepcyjnej, ale założono, że wibracje można wyczuć i wykorzystać do komunikacji podczas tańca z kołysaniem. Potwierdzenia tego dokonał później dr Jürgen Tautz, badacz pszczół z Biocentrum Uniwersytetu w Würzburgu.

„Dialekty”

Opisane powyżej ustalenia lingwistyczne oparto na pracy Frischa głównie z pszczołami odmiany Carnica. Badania z innymi odmianami doprowadziły do ​​odkrycia, że ​​elementy języka były specyficzne dla odmiany, tak więc sposób przekazywania informacji o odległości i kierunku znacznie się różni.

Inna praca

Prace Frischa dotyczące pszczół miodnych obejmowały badanie feromonów emitowanych przez królową pszczół i jej córki, które utrzymują bardzo złożony porządek społeczny w ulu. Na zewnątrz ula feromony powodują, że samce pszczół, czyli trutnie , przyciągają królową i łączą się z nią. Wewnątrz ula zapach nie ma wpływu na trutnie.

Wyróżnienia i odznaczenia

Publikacje

Po niemiecku

  • Der Farben- und Formensinn der Bienen. W: Zoologische Jahrbücher (Fizjologia) 35, 1-188, (1914-15)
  • Über den Geruchssinn der Bienen und seine blütenbiologische Bedeutung. W: Zoologische Jahrbücher (Fizjologia) 37, 1-238 (1919)
  • Über die „Sprache” der Bienen. Eine tierpsychologische Untersuchung. W: Zoologische Jahrbücher (Fizjologia) 40, 1-186 (1923)
  • Aus dem Leben der Bienen. Springer Verlag Berlin (1927)
  • Untersuchung über den Sitz des Gehörsinnes bei der Elritze. W: Zeitschrift für vergleichende Physiologie 17, 686-801 (1932), to R. Stetter
  • Über den Geschmacksinn der Bienen. W: Zeitschrift für vergleichende Physiologie 21, 1-156 (1934)
  • Du und das Leben – Eine moderne Biologie für Jedermann. (1936) [dosłownie Ty i życie: nowoczesna biologia dla każdego człowieka ]
  • Über einen Schreckstoff der Fischhaut und seine biologische Bedeutung. W: Zeitschrift für vergleichende Physiologie 29, 46-145 (1941)
  • Die Tänze der Bienen. W: Österreichische Zoologische Zeitschrift 1, 1-48 (1946)
  • Die Polarization des Himmelslichtes als orientierender Faktor bei den Tänzen der Bienen. W: Experientia (Bazylea) 5, 142-148 (1949)
  • Die Sonne als Kompaß im Leben der Bienen. W: Experientia (Bazylea) 6, 210-221 (1950)
  • Das kleine Insektenbuch. Wyspa Insel (1961)
  • Tanzsprache und Orientierung der Bienen. Springer-Verlag Berlin/Heidelberg/Nowy Jork (1965)
  • Aus dem Leben der Bienen. Springer-Verlag Berlin / Heidelberg / Nowy Jork (1927; 9. Auflage 1977), ISBN  3-540-08212-3
  • Erinnerungen eines Biologen. Springer-Verlag, Berlin/Göttingen/Heidelberg 1957 (Autobiografia)
  • Die Tanzsprache der Bienen. Oryginałtonaufnahmen 1953-1962 , hrsg. przeciwko Klausowi Sanderowi. Zestaw 2 płyt CD. przypuszczać, Kolonia 2005. ISBN  978-3-932513-56-5
  • Tiere als Baumeister . Frankfurt nad Menem, Ullstein, 1974. 309 Seiten. 105 Zeichnungen i 114 zdjęć. ISBN  3-550-07028-4

Po angielsku

  • The Dancing Bees: An Account of the Life and Senses of the Honey Bee , Harvest Books New York (1953), przekład Aus dem Leben der Bienen , 5. wydanie poprawione, Springer Verlag
  • O biologii , Oliver & Boyd (1962), przekład Du Und Das Leben
  • Animal Architecture (pierwotnie opublikowany jako Tiere Als Baumeister .) Nowy Jork, Helen i Kurt Wolff. ( ISBN  0-15-107251-5 ) (1974 wydanie 1)
  • The Dance Language and Orientation of Bees , Cambridge, Mass., Harvard University Press (1967), przekład Tanzsprache und Orientierung der Bienen

Uwagi

Bibliografia

Zewnętrzne linki