A galacsinhajtó bogár tánca

A galacsinhajtó bogár agya rizsszem nagyságú, s mégis, ez a bogár hihetetlen intelligenciával görgeti hazafelé ételforrását - a trágyát. Hogyan is? Minden a galacsinhajtó bogár táncán múlik. (A felvétel a TEDxWitzUniversity-n készült.)

Ez itt kaki.

Ma meg szeretném Önökkel osztani
mindazt az örömöt,

amit ez a kaki szerez nekem.

Bár ez talán nehéz
feladatnak bizonyul majd,

végül talán Önök is érdekesnek
fogják találni,

ahogyan ezek a kicsiny állatok
bánnak a trágyával.

Ez az állat a képen akkora
aggyal rendelkezik talán

mint egy rizsszem, s mégis olyan
dolgokra képes,

amiről Önök és én csak álmodhatunk.

Tökéletesen alkalmazkodott
az evolúció során a fő táplálékához,

a trágyához.

Hm, nem is tudom, hol kezdjük
a történetet.

Valahogy illőnek tűnik végén kezdeni,

mert mégiscsak hulladékról van szó,

amely más állatok végén jön ki,

de ahhoz elegendő tápanyag van benne,

hogy megéljenek belőle
a ganajtúró bogarak,

s így a galacsinhajtó bogarak
trágyával táplálkoznak,

s a lárváik is trágyán élnek.

Egy trágyagalacsinban nőnek fel.

Nálunk Dél-Afrikában körülbelül
nyolcszáz féle ganajtúró bogár honos,

Afrika teljes területén kétezer,

s az egész világban kb. hatezer fajta
ganajtúró bogár él.

És mindannyiuk szerint isteni
finom a trágya.

Ha nincs kedvük trágyával
beszennyezni a kezüket,

s felfrissülésképpen kicsit
trágyában turkálni,

akkor bizony sosem fogják látni
a ganajtúró bogarak 90 százalékát,

mert ők egyenesen fejest ugranak
a trágyába,

alámerülnek benne, majd oda-vissza
szaladgálnak

a talaj felszínén levő trágya

és a fészkük közt, amit
a föld alatt építenek fel.

A következő kérdés az lenne,
hogy hogyan kezelik ezt az anyagot?

A legtöbb ganajtúró bogár
kis csomagba gyúrja a trágyát.

Az összes fajta talán tíz százaléka
csinál galacsint,

s ezt a galacsint
elgörgetik a trágyaforrástól,

általában elássák valahol jó messze,

és egy egyedi viselkedésmódot
fejlesztettek ki arra,

hogy hogyan görgessék
a galacsinokat.

A képen egy gyönyörű galacsin
büszke tulajdonosát láthatják.

Látszik rajta, hogy hímnemű

mert kis szőr fedi a lábai hátsó oldalát,

s nyilvánvalóan rettentően örül
a galacsinnak, amin trónol.

Nem is sejti, hogy nemsokára

egy galád rajtaütés
áldozata lesz! (nevetés)

Ez is egy egyértelmű jel arra,

hogy a trágya értékes erőforrás.

Az ilyen kincs bizony különleges

odafigyelést és őrizetet igényel,
s mi úgy véljük,

hogy pontosan ezért igyekeznek
elgörgetni a galacsint.

Hatalmas konkurenciával
kell megküzdeniük ahhoz,

hogy megszerezzék a trágyát.

Ez az adag trágya -
illetve ez egy adag trágya volt

15 perccel azelőtt,
mielőtt ez a kép készült.

Úgy gondoljuk,
hogy ez az intenzív versenyhelyzet

alakította ki a bogaraknál

a galacsingörgetéshez való adaptációt.

Próbálják meg
elképzelni ezt az állatot,

ahogyan a dél-afrikai
bozótos síkságon menetel.

Mintha kézen állva járna.
S ráadásul hátrafelé halad.

Talán ez az élelemszállítás
létező legbizarrabb módja

s mindemellett a hőséget is tűrnie kell.

Elvégre Afrikában van. Forróságban.

A mai előadáson szeretnék

néhány kísérletet bemutatni,
amelyet én és a kollégáim

fejlesztettünk ki.
Arra voltunk kíváncsiak,

hogyan küzdik le ezeket a nehézségeket.

Figyeljék meg ezt a példányt.

Főleg két dologra figyeljenek.

Az első, hogy hogyan küzdi le
az útjába eső akadályt,

amelyet mi helyeztünk oda. Látják,
egy kis táncot lejt,

majd folytatja az útját hajszálpontosan
ugyanabba az irányba,

amelyen előzőleg nekiindult.

Egy kis tánc, aztán irányt fog.

Nyilvánvalóan pontosan tudja merre megy,

tudja azt is, merre akar menni,

és ez egy roppantul fontos dolog.

Képzeljék el a helyzetet.
A bogár lenyúl magának egy jó

adag trágyát, s ezt igyekszik
biztonságba görgetni a többiek elől.

A leggyorsabb út egyenes vonalon vezet.

Adtunk nekik még pár feladatot.

Először is elfordítottuk a világot

a bogár lábai alatt.
Nézzék csak, hogy reagál.

Megfordult a lába alatt a világ

kilencven fokkal.

De meg sem rezzen.
Tudja, hova tart,

és elindul abba az irányba.

A következő kérdésünk az volt,

ezt ugyan hogy csinálják?

Mit csinálnak?
S elindultunk egy nyomon.

Ez a nyom az volt, hogy néha-néha
felmásznak a galacsin tetejére

és rácsodálkoznak a világra.

Önök szerint vajon mint figyelhetnek

a galacsin tetejéről?

Mik azok a kézenfekvő dolgok,
amelyek alapján

tájékozódnak? A legnyilvánvalóbb,

hogy az eget kémlelik.

De az égen vajon micsodát?

A Nap a leglogikusabb válasz.

Itt egy klasszikus kísérletet láthatnak,

melynek során elmozdítottuk a Napot.

Ezt úgy értük el, hogy beárnyékoltuk
a Napot egy papírlemezzel,

majd egy tükör segítségével
elmozdítottuk a Napot

egy teljesen másik pozícióra.

Figyeljék meg mit tesz a bogár.

Kétszer olyan hosszan jár táncot,

majd elindul abba

az irányba, ahonnan jött.

No és most? Na ugye, hogy a Napot figyeli?

A Nap rendkívül fontos
tájékozódási pontot biztosít nekik.

Azonban a Nap
nem áll mindig rendelkezésre.

Naplementekor lebukik a horizont alá.

Azonban itt az égen van valami,

amit Önök és én nem láthatunk,

mert a mi szemeink nem
érzékelik a polarizált fényt.

De azt tudjuk, hogy mikor a Nap

a horizonton van,

mondjuk ezen az oldalon itt,

az égen észak-déli irányban
egy széles csík polarizált fény húzódik,

amit mi ugyan nem láthatunk,

a bogarak viszont igen.

Hogyan tudnánk ezt letesztelni?
Könnyedén.

Kell hozzá egy polarizációs szűrő,

alá egy bogár, a szűrőt pedig
megfelelő szögben helyezzük el

a polarizált fénycsíkhoz képest.

A bogár kimászik a szűrő alól,

és rögtön jobbra fordul,

mert visszaérkezett az ég alá,

amelyhez eredetileg igazodott,

s nyomban visszaigazodik

abba az irányba, ahova eredetileg tartott.

Tehát a bogarak
érzékelik a polarizált fényt.

Idáig a következőket állapítottuk meg:

Mit csinálnak a bogarak?
Galacsint görgetnek.

Hogyan teszik ezt?
Egyenes vonalban.

Hogyan tudnak folyamatosan
egy bizonyos irányban egyenesen haladni?

Nos, bizonyos égi jeleket figyelnek,

melyek közül néhányat
mi emberek nem is érzékelünk.

És ők vajon hogyan
érzékelik ezeket a jeleket?

Erre lettünk mindez után kíváncsiak.

Itt jött a képbe az a bizonyos tánc,

amit fontosnak véltünk,
mert nézzék csak meg,

néha szünetet tart,

aztán egyszer csak elindul
a kívánt irányba.

Vajon mit csinálnak igazándiból,
mikor táncot lejtenek?

Meddig lehet őket rossz irányba terelni,
mielőtt irányt változtatnának?

A következő kísérlet során

egy alagútba tereltük a bogarat,

ebben a konkrét esetben
még kényszeríteni sem kellett.

A bogár fokozatosan 180 fokot fordul
addig,

amíg pont az ellenkező irányba halad,

mint ahogy eredetileg eltervezte.

S nézzük csak hogy reagál -

látják itt el is hagyta a kilencven fokot,

és halad tovább --
de mikor eléri az alagút végét,

pont a rossz irányba fog haladni.

Nézzük hogy reagál.

Táncol kicsit, megfordul,

és elindul visszafelé.
Pontosan tudja, merre megy.

Azt is tudja, hogy mi a gond,

és hogy mit kell tennie.

A tánc az átmeneti szakaszra
jellemző viselkedésforma,

amely során újraigazodnak.

Tehát ez a tánc szerepe. De miután
ennyi évet töltöttünk az afrikai

bozótban, galacsinhajtó bogarakat
figyelve a forróságban,

észrevettük hogy van
még egy viselkedésformájuk,

ami a tánchoz hozzátartozik.

Néha, mikor felmásznak
a galacsin tetejére,

megtörlik az arcukat.

Figyeljék csak meg,
megint megtörölte az arcát.

Kíváncsiak voltunk hát hogy miért?

Nyilván nagyon forró a talaj,
s mikor forró a talaj,

gyakrabban táncolnak,
s mikor ezt a bizonyos táncot lejtik,

megtörlik az arcukat is.

Arra gondoltunk, hogy hőszabályozási
viselkedésforma lehet ez.

Talán épp azt akarják elérni

hogy elkerüljenek a forró talajról,

s nyállal hűtik a fejüket.

Szerkesztettünk hát néhány
homokos porondot.

Az egyik forró volt, a másik pedig hideg.

Az egyik árnyékban volt. A másik nem.

Ezután pedig hőérzékelő
kamerával filmeztük le őket.

Most egy hőképet láthatnak

erről a rendszerről, amint éppen

felbukkan a trágyából egy finom,
hűvös galacsin.

Így igaz, jól hallották:
ezen a skálán

csúcs a trágya! (nevetés)

Most pedig hasonlítsuk össze

a bogár és a környezete hőmérsékletét.

A környezet hőmérséklete 50 C fok.

Maga a bogár és a galacsin kb.

30-35C lehet,

tehát a galacsin egy nagy gombóc fagyi

s a bogár buzgón görgeti a forró síkon.

Nem mászik fel rá. Nem is táncol,

mert a saját testhőmérséklete
aránylag alacsony.

Kb. olyan lehet, mint most a miénk.

Ennek az a jelentősége, hogy a
bogár piciny agya egészen hideg.

Most figyeljék meg mi történik
egy forró környezetben.

Figyeljék meg a talaj hőmérsékletét.

55-60 C fok körül van.

Figyeljék meg, milyen gyakran
táncol a bogár.

A mellső lábai izzanak a hőségtől.

A galacsin hagy egy kis termális árnyékot

s a bogár felmászik rá

megtörli az arcát, hogy lehűljön,

legalábbis ez tűnne logikusnak;
meg nyilván a forró homok sem kellemes.

Ezután felhúztunk egy pár bakancsot
a mellső lábaira,

így teszteltük le, hogy vajon a lábak

szerepet játszanak-e a hő érzékelésében.

S figyeljék csak meg, bakancsban

sokkal ritkábban másznak fel a galacsinra.

Csúcs lehetett az az érzés!

Fogászaton használatos anyagból
készítettük a bakancsokat.

Lehűtöttük a galacsint is,
beraktuk a hűtőbe,

egy kellemesen hideg galacsint
adtunk a bogaraknak.

Sokkal ritkábban másztak fel rá,

mint a forró galacsinokra.

Kicsit olyan, mintha gólyalábon járna.
Ezzel teste túlhevülését akadályozza meg.

Mi emberek például, mikor a tengerparton

egy törölközőre lépünk.
Akár más törölközőjére.

"Elnézést, a törölközőjére léptem.."

S aztán valaki máséra,

mert így nem ég annyira a talpunk.

Pontosan ugyanezt teszik a bogarak is.

Van azonban még egy történet
amit el szeretnék mesélni.

Erről a fajtáról.

A Pachysoma nemzetséghez tartozik.

13 faj van a nemzetségben.

Van egy bizonyos viselkedésmódjuk,
ami érdekelheti Önöket is.

Íme egy ganajtúró bogár. Figyeljék meg.

Észrevették a különbséget?

Ez egy lassított felvétel.
Általában nem ilyen lassan mozognak.

De látják előre halad,

és maga után húzza a labdacsot.

Ez a fajta ugyanannak
a nemzetségnek a tagja,

és itt is ez a viselkedésmód
figyelhető meg.

Még egy fura vonása van

ennek a viselkedésmódnak,
ami minket nagyon érdekelt.

Konkrétan az, hogy hogyan szerzi
be a táplálékot hogy a fészkét ellássa.

Figyeljék csak meg ezt a példányt.

Éppen fészket épít.

Az első hely nem jött be neki,

de talál egy másodikat.

50 perc múlva kész a fészke.

El is indul táplálékért

egy kupac száraz ganélabdacshoz.

Figyeljék meg a kifelé vezető

és a befelé vezető utat. Majd
hasonlítsák össze.

Azt figyelhették meg, hogy a
hazafelé vezető út

sokkal egyenesebb volt mint
a kifelé vezető út.

Kifelé menet állandóan

új trágyaforrásokat kémlelt.

Pontosan tudja hol a fészke,

s így hazafelé menet
egyenesen oda tartott.

Az a lényeg, hogy
nemcsak egy irányba megy,

mint a legtöbb
ganajtúró bogár. Többször is

megteszi a fészke és
a táplálékforrás közti utat.

Figyeljék csak, mindjárt
még egy dél-afrikai

bűntény tanúivá válnak. (Nevetés)

A szomszédja ellopta az egyik labdacsát.

Ez szintén különleges viselkedésmód,

egyféle belső "útvonal-integrálás".

Az történt, hogy a bogár

fészket épített, elindult
egy bonyolult útvonalon,

táplálékot keresve, s mikor megtalálta,

egyenesen hazamegy.
Pontosan tudja, hogy hol van a fészke.

Ez kétféle módon lehetséges.

Úgy teszteltük le, hogy a bogarat

másik helyre tettük
mikor elérte a táplálékforrást.

Ha a terep alapján
tájékozódik, hazatalál.

Ha azonban ún. útvonal-integrálással
navigál,

akkor nem talál haza. Máshova megy.

Az útvonal-integrálás
gyakorlatban annyit jelent,

hogy vagy számolja a lépéseit,
vagy valahogy lemérte a vektor hosszát.

Azt tudja csak, milyen messze
és milyen irányban van a fészke.

Tehát ha más helyről indul,
rossz helyre fog megérkezni.

Nézzük csak mi történik

ha ezt a bogarat
egy hasonló tesztnek vetjük alá.

Íme egy ravasz tudós.

Elmozdítja a célpontról a bogarat,

s most lássuk, mi történik.

Itt van a fészke. Itt a táplálékforrása.

A táplálékforrást arrébb tettük.

Ha a terep alapján tájékozódik,

akkor meg kell hogy találja a fészket,

mert felismeri a körülötte levő dolgokat.

Ha ezt a belső "útvonal-integrálási"
rendszert használja,

akkor ide, vagyis rossz
helyre kellene, hogy érkezzen.

Nézzük mi történik

a kísérlet során.

Íme a bogár!

Éppen hazafelé tartana.
Nézzük mi történik!

A csuda vigye el!

Fogalma sincs szegénynek.

A táplálékforrástól megfelelő

távolságban keresi otthonát,
de teljesen eltévedt!

Tehát egy belső "útvonal-integrálási"
rendszer

alapján tájékozódik, és a galád tudós

félrevezeti és cserbenhagyja szegényt!
(Nevetés)

A képen azok az állatok láthatóak,

amelyek a Napot tájékozódás céljából

iránytűként használják

s különféle módszereket fejlesztettek ki

a távolság mérésére.

Ezek a fajok a lépéseiket számolják.

Lépésszámlálót használnak arra,
hogy hazataláljanak.

Azt még nem tudjuk pontosan,

hogy a ganajtúró bogarak
számolják-e a lépéseiket.

Mit tudtunk meg tehát

ezekről az rizsszem-nagyságú
aggyal rendelkező állatkákról?

Tudjuk, hogy azért tudják egyenes
vonalban görgetni a galacsint,

mert égi jeleket figyelnek.

Azt is tudjuk, hogy a táncuk
tájékozódási célt szolgál

s hogy egyben hőszabályozó
viselkedésforma.

Azt is tudjuk,hogy egyféle
belső "útvonal-integrálási" rendszert

használnak arra, hogy hazataláljanak.

Sokat tanulhatunk tehát ettől a fajtól,

ami egy visszataszító anyagban turkál,

s mégis olyan dolgokra képes,
amiről mi emberek csak álmodhatunk.

Köszönöm figyelmüket. (Taps)