Nevyspalé včely bloudí, zapomínají a může být i hůře

Již nějakou dobu je známo, že spánek potřebuje nejen člověk, ostatní savci a další obratlovci, ale i hmyz, včetně včel. Možná nás překvapí, že spánek včel se v mnohém podobá tomu našemu: svalstvo ochabuje, tělesná teplota klesá, aktivní pohyb ustává a také klesá citlivost na podněty, jako je světlo či dotek.

Včely dokonce stejně jako my při ke spánku vyhledávají tmu. Proto je stejně jako u obratlovců spánek řízen „vnitřními hodinami“, tedy přibližně 24-hodinovým cyklem. Druhý mechanismus, který ovládá spánek, je tzv. homeostatický. Nedostatkem spánku narůstá spánkový dluh, který je dříve či později třeba dohnat. Tento „tlak ke spánku“ byl pozorován i u včel. Nevyspalé včely prodlužovaly dobu následujícího spánku, což vede k závěru, že spánek u včel neslouží jen k odpočinku a načerpání energie, ale má důležitou fyziologickou funkci.

Co způsobí včele nedostatek spánku?

Spánková deprivace nám lidem způsobuje nižší výkonnost, ale může vést i k některým metabolickým poruchám, a dokonce zvyšuje riziko infarktu nebo onkologických onemocnění. Co může spánková deprivace způsobit včelám?

Tento výzkum byl prováděn laboratorně, včely byly v pravidelných intervalech rušeny pohybem, což jim zabraňovalo v spánku. Zjištěny byly chyby při provádění včelího tance a poruchy paměti.

Při provádění tance se podstatně zhoršila schopnost udávat směr pastvy, informace o vzdálenosti a vydatnosti zdroje zůstaly téměř netknuty. Vysvětlujeme si to tak, že proces převádění vodorovného směru na svislý (což je vývojově nejvyšší stupeň, kterého dosáhlo jen několik málo druhů), je kognitivně nejnáročnější, a tedy nejvíce postižený spánkovou deprivací.

V dalším pokusu byly včely nuceny prokázat své orientační schopnosti, když byly nejprve naučeny na určitý zdroj snůšky a poté na tomto místě odchyceny a dopraveny na neznámé místo. Musely tedy zkombinovat orientaci v prostoru se vzpomínkami na původní trasu. Dobře vyspalé včely našly trasu při prvním pokusu v 58 %, při druhém už v 83 %. Nevyspalé včely se při druhém pokusu téměř vůbec nezlepšily, což prokazuje, že paměťové schopnosti jsou spánkem výrazně ovlivněny. Podobně další pokus vedl ke zjištění, že nevyspalá včela zapomíná dříve naučené podmíněné reflexy.

Co z toho plyne prakticky?

Víme, že včely jsou stresovány dopady moderního zemědělství, jako jsou pesticidy či nedostatek odpovídající výživy. Stres působí oslabení imunity a tím přispívá k nárůstu dalších stresových faktorů, jako je nosematóza či virózy. Kruh se uzavírá a vede ke zkrácení života včel a k oslabení až kolapsu včelstva. Jak to souvisí se spánkem?

By ron_n_beths pics

Stresové faktory působí různými mechanismy a jedním z nich je právě nedostatek spánku. Specifickým případem je kočování, kdy dlouhé přesuny způsobí spánkovou deprivaci, která v kombinaci s neznámým prostředím vede k dezorientaci a k velkým ztrátám létavek. Může stát spánková deprivace také za snížením imunitních funkcí a například rozvojem nosematózy u stresovaných včelstev?

S jistotou to nevíme, ale je pravděpodobné, že jedním s mechanismů být může.

Literatura

Beyaert, L, Greggers, U., and Menzel, R. 2012. Honeybees consolodate navigation memory during sleep. Journal of Experimental Biology 22: 3981-3988.
Hussaini, S., Bogusch, L., Landgraf, T., and Menzel, B. 2009. Sleep deprivation affects extinction but not acquisition memory in honeybees. Learning and Memory. 16: 698-705.
Kaiser, W., and Steiner-Kaiser, J. 1983. Neuronal correlates of sleep, wakefulness and arousal in a diurnal insect. Nature. 301: 707-709.
Klein, B., Klein, A., Wray, M., Mueller, U., and Seeley, T. 2010. Sleep deprivation impairs precision of waggle dance signalling in honey bees. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 107(52): 22705-22709.
Nelson, D.L., and Jay, S.C. 1989. The effect of colony relocation on loss and disorientation of honey bees. Apidologie. 20(3): 245-250.
Stefan, S., Hermann, E., and Kaiser, W. 2004. Sleep deprivation in honey bees. Journal of Sleep Research. 13(2): 145-152.

1 komentář

Napsat komentář

Vaše emailová adresa nebude zveřejněna. Vyžadované informace jsou označeny *