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Journal of comparative physiology

, Volume 82, Issue 4, pp 379–406 | Cite as

Die Verarbeitung des Schwerereizes bei der Geotaxis der höheren Bienen (Apidae)

  • Eberhard Horn
Article

Zusammenfassung

  1. 1.

    Hummeln und Honigbienen schlagen auf einer geneigten Lauffläche spontan beliebige gradlinige Kurse ein. Verändert man während des Laufes eines Tieres den Winkel zwischen dessen Längsachse und der für die Geotaxis wirksamen Komponente der Schwerkraft, indem man die Lauffläche um eine senkrecht zu ihr stehenden Achse dreht, so reagiert das Versuchstier stets mit einer Gegendrehung, bis es sich wieder auf dem zuvor eingeschlagenen Kurs befindet (spontane Geomenotaxis; Abb. 14; Tabelle 1, 2). Über mehrere Tage verteilen sich jedoch die Laufwinkel eines Versuchstieres symmetrisch zu den negativ- und positiv-geotaktischen Grundrichtungen.

     
  2. 2.

    Das episternale Borstenfeld (Halsorgan), die Borstenfelder des Petiolusgelenks (Petiolusorgan) und pedale Propriorezeptoren (Beinorgane) vermitteln bei der Hummel und Honigbiene Informationen über die Richtung der Schwerkraft. Bei Hummeln macht sich der Einfluß der Beinorgane erst bei Neigungswinkeln bemerkbar, die größer als 45 ° sind (Abb. 1, 4, 5).

     
  3. 3.

    Petiolusorgan und Beinorgane der Hummeln und Honigbienen und das Halsorgan der Hummeln stabilisieren Läufe um die negativ- und positiv-geotaktischen Grundrichtungen, das Halsorgan beiApis dagegen Läufe um die lateral- und diagonal-geotaktischen Grundrichtungen (Abb. 12, 13, 16).

     
  4. 4.

    Die progeotaktische Reaktion der Hummeln wird bei Neigungswinkeln größer als 45 ° hauptsächlich durch die Beinorgane bestimmt (Abb. 7, 8, 17). Bei der Honigbiene folgt aus der Änderung des Geotaxistyps nach Aussehalten des Petiolusorgans und nach Änderung der an den Beingelenken angreifenden Kräfte, daß die Metageotaxis von den Beinorganen und dem Petiolusorgan kontrolliert wird. Nach Ausschalten des Halsorgans bleibt die Metageotaxis der Honigbiene erhalten (Abb. 9, 10, 17).

     
  5. 5.

    Die Stärke der geotaktischen Reaktion der Honigbiene ist von der Größe des Abdomengewichtes unabhängig (Abb. 9, 18).

     
  6. 6.

    Bei der Hummel erfüllen die Versuchsergebnisse (Abb. 16; Tabelle 1, 2) die Forderungen der Kompensationstheorie der Menotaxis; dagegen lassen sich, die Befunde der Honigbiene weder durch die Kompensationstheorie noch durch die Bikomponententheorie der Menotaxis vollständig erklären.

     

The processing of gravity in the geotaxis of the bees (apidae)

Summary

  1. 1.

    When bumble bees and honey bees are placed on an inclined surface and are influenced only by gravity they start moving in various directions, each individual keeping to a straight line path. If, however, the inclined surface is turned on an axis perpendicular to it each bee spontaneously turns against this movement until it is again in its original position, that is until the original angle between the longitudinal axis of the bee and the direction of gravity is reached. Repeated trials over many days on a single bee showed that the angles of its orientation were symmetrical to the negative and positive geotactic basis direction (Fig. 14; Tables 1, 2).

     
  2. 2.

    In the bumble-bee and the honey-bee, information on gravity parameters is mediated by bristle-fields on the episternum (neck-organ), on the petiolus (petiolusorgan) and by proprioreceptors of the legs (leg-organs). In the bumble-bee, the leg-organs are involved only when the inclination of the walking plane is greater than 45 ° (Figs. 1, 4, 5).

     
  3. 3.

    The neck-organ, the petiolus-organ and the leg-organs of the bumble-bee are responsible for maintaining its basic positive and negative geotactic reaction. In the honey-bee, the same function is performed by the petiolus-organ and the leg-organs. The neck-organ of the honey-bee, on the other hand, determines its orientation in the lateral and diagonal geotactic direction (Figs. 12, 13, 16).

     
  4. 4.

    In the honey-bee, elimination of the neck-organ does not affect its type of geotactic reaction. On the other hand, if the petiolus-organ is eliminated or if the stimulus applied to the leg-organs by placing a weigth on the thorax the bee's geotactic reaction is changed: it shows progeotactic orientation. Thus, metageotaxis in the honey-bee is mainly determined by the petiolus-organ and by the leg-organs (Figs. 9, 10, 17). In the bumble-bee, progeotaxis is mainly determined by the leg-organs when the inclination of the walking plane is greater than 45 ° (Figs. 7, 8, 17).

     
  5. 5.

    In the honey-bee, the type of geotactic reaction is independent of body-weight. Honey bees always show metageotactic orientation regardless of whether the honey-stomach is full or empty (Figs. 9, 18).

     
  6. 6.

    The observations on the bumble-bee support the “Kompensationstheorie” of geomenotaxis and not the “Bikomponententheorie” (Fig. 16; Tables 1, 2). However, the observations on the honey-bee cannot be fully explained by either theory.

     

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Copyright information

© Springer-Verlag 1973

Authors and Affiliations

  • Eberhard Horn
    • 1
    • 2
  1. 1.Fachbereich Biologie (Zoologie) der Universität Frankfurt a. M.Deutschland
  2. 2.Zoologisch-Vergl. Anatomisches Institut der Universität ZürichZürichSchweiz

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