Elektrisk forhold mellom blomster og humler

Lys jordhumle Bombus lucorum flyr mellom to lupinblomster. En arbeider har begynt dagen med innsamling av lupinpollen. Lupin er en uønsket og svartelistet plante i Norge, men populær spesielt blant jordhumler, markhumle, åkerhumle og flere andre arter. Fotografert på morgenkvisten mandag 30. juni 2014
Lys jordhumle Bombus lucorum arbeider har begynt dagen med innsamling av nektar og pollen fra lupin. Lupin er en uønsket og svartelistet plante i Norge, men populær spesielt blant jordhumler, markhumle, åkerhumle og flere andre arter. Fotografert på morgenkvisten 30. juni 2014. Foto: Tor Bollingmo.

Et av de mest oppsiktsvekkende funnene innen forskning på kommunikasjon mellom planter og insekter de siste årene, er oppdagelsen av humlenes «sjette sans».  Planter og bier er kjent for å bruke flere typer signaler når de kommuniserer med hverandre.  Nylig ble det oppdaget at også elektriske signaler inngår i denne «praten» mellom blomst og humle. Begge parter har stor nytte av det elektriske forholdet.

Tekst og fotos: Tor Bollingmo. Publisert 26.06.2015.

Foto øverst:  En lys jordhumle Bombus lucorum nærmer seg en lupinblomst. Men allerede før humla har landet på blomsten, har den skaffet seg mye informasjon om blomstens tilstand og dens tilbud på nektar og pollen. Derfor ser vi ofte at humlene flyr direkte til neste blomst, uten å kaste bort tiden på å lande.

Masse kommunikasjon

Blomsten hos skogstorkenebb er helt symmetrisk, og tar i bruk både ultrafiolette reflekser (farger vi ikke kan se) og mønster for å peke insektene rett inn mot det punktet der nektaren finnes. Foto: Tor Bollingmo.
Blomsten hos storkenebb er symmetrisk, og tar i bruk både farger, ultrafiolette reflekser (farger vi ikke kan se) og strekmønster for å peke insektene rett inn mot det punktet der nektaren finnes. Der sitter også støvbærere og arr. Foto: Tor Bollingmo.

Blomstene er naturens reklameplakater. De driver en intens kampanje i konkurranse med hverandre, for å få de riktige insektene til å komme på besøk. Målet er å få hjelp av insektene til å flytte pollenkorn fra de hannlige støvbærerne til de hunnlige arrene i blomster av samme art. På den måten blir blomstene bestøvet og kan sette igang produksjonen av nye frø, bær og frukter. Som belønning for arbeidet får insektene både sukkerholdig nektar med masse energi og proteinholdig pollen. Enkelte planter tilbyr til og med rusmidler.

Klikk på bildet for å se stor utgave.

Blomsten tar kommandoen

Når arbeideren av mørk jordhumle setter seg på lupinblomsten, gir det nederste kronbladet etter og humla får blomstens arr plassert midt i solar plexus. dermed blir pollen fra en annen lupinblomst overført til arret. Foto: Tor Bollingmo.
Når arbeideren av mørk jordhumle setter seg på lupinblomsten, gir det nederste kronbladet etter og humla får blomstens arr plassert midt i solar plexus. Dermed blir pollen fra en annen lupinblomst overført til arret. Foto: Tor Bollingmo.

Når plantene folder ut sine vakre «reklameplakater», tar de flere virkemidler i bruk samtidig. Både blomstens farge, duft og form har betydning, men også forskjellige mønstre som peker inn mot det punktet der nektaren finnes. Mange blomsterkroner har også et stort kronblad nederst, som fungerer som landingsplattform. På den måten veiledes insektene helt presist fra det øyeblikket de lander, til de har krabbet inn til det punktet der nektaren og belønningen finnes. På vei inn i blomsten tvinges de over eller forbi det punktet der støvbærere og arr sitter. På lupinblomsten gir det nederste kronbladet etter når humla lander, slik at den får det kraftige arret plassert midt i mellomgulvet (bildet).

Insektene må lære

Dronningen av lys jordhumle Bombus lucorum har en enkel oppgave i valg av blomster tidlig på våren, da det bare finnes selje og vier. For arbeiderne senere på sommeren er det mer komplisert. Foto: Tor Bollingmo.
Dronningen av lys jordhumle Bombus lucorum har en enkel oppgave i valg av blomster tidlig på våren, når det bare finnes selje og vier. For arbeiderne senere på sommeren er det mer komplisert, når de må velge mellom mange blomsterarter. Foto: Tor Bollingmo.

Hvilke blomster som tilbyr nektar og pollen, er noe som endrer seg gjennom sommeren. Tidlig på våren er det selje, løvetann, lønn og blåbær som er de viktigste matkildene. Senere kommer gjerdevikke, skogstorkenebb, bringebær og mange andre. Arbeiderhumlene har ingen presis kunnskap om dette før de drar ut på sin første tur. Men de er disponert for å lære. Dermed blir det opp til blomsterplantene å lære humlene å velge riktig. Og plantenes humleskole bruker det eldste pedagogiske trikset som finnes. Hvis du gjør ting riktig, får du en søt belønning.

Krav til effektivitet

Blomsten hos Rhododendron bruker både form, farge, duft og mønster for at humla skal finne belønningen så raskt som mulig. Foto: Tor Bollingmo.
Blomsten hos Rhododendron bruker både form, farge, duft og mønster for at arbeideren av trehumle Bombus hypnorum skal finne belønningen så raskt som mulig. Foto: Tor Bollingmo.

Humlene på sin side må bruke minst mulig tid på å finne ut hvilke blomster som tilbyr nektar og pollen, og hvilke som ikke gjør det. Derfor er det også viktig at blomsten gir ærlige signaler. Hvis blomsten forsøker å bløffe, og bruker flotte farger og god duft for å få humlene til å komme på besøk uten at de får noen belønning, vil humlene raskt lære at hit drar vi ikke mer. Humlene er genetisk kodet til å være mest mulig effektive. Og her er det at plantenes bruk av elektrisk kommunikasjon virkelig kommer til sin rett.

Når humla slår med vingene, produseres det en positiv elektrisk ladning i pelsen og humlekroppen. Foto: Tor Bollingmo.
Når humla slår med vingene, produseres det en positiv elektrisk ladning i pelsen og humlekroppen. Foto: Tor Bollingmo.

Når humler letter og flyr avgårde med sine rundt 130 vingeslag i sekundet, dannes en svakt positiv elektrisk ladning i pelsen og kroppen. Dette skjer hurtig når pelsen er tørr og fin. Blomster derimot er jordet, og opparbeider en svakt negativ ladning. Selv om dette er svake ladninger, blir den elektriske spenningen mellom humle og blomst både målbar og kraftig nok til at humla kan registrere den.

Når humla lander på blomsten, lades blomsten raskt ut og trenger minst et minutt på å opparbeide en ny negativ ladningen. Dermed har humla etterlatt et elektrisk «avtrykk» på blomsten, som neste humle kan registrere. Hvis blomsten er utladet, lærer neste humle raskt at her er nektaren nettopp drukket opp. Dette er helt ny kunnskap og reiser mange spennende spørsmål.

Laget e-blomster

Honningbier har også en svak positiv elektrisk ladning, og kan registrere om kronblader er negativt ladet. Her en honningbi på fjellflokk. Foto: Tor Bollingmo.
Honningbier har også en svak positiv elektrisk ladning, og kan registrere om kronblader er negativt ladet. Her en honningbi på fjellflokk. Foto: Tor Bollingmo.

En gruppe forskere ved universitetet i Bristol publiserte i 2013 en artikkel i et av verdens viktigste vitenskapelige tidsskrifter, Science, der de beskrev eksperimenter som avslørte hvordan blomster gjorde denne opplæringen av humlene. Forskerne laget helt like, kunstige blomster, såkalte e-blomster, som enten ble negativt ladet eller forble uladet. I tillegg fikk de uladete tilsatt en bitter og de ladete en søt dråpe «nektar». Humlene i laboratoriet fikk velge fritt hvilke blomster de kunne besøke. Og de lærte forbløffende raskt å assosiere elektrisk ladning med søt belønning.

Men hvis alle e-blomstene ble holdt uladet, og halvparten fortsatt fikk by på søt belønning, klarte ikke humlene å lære seg å skille mellom blomstene. Forsøkene avslørte også at humlene kunne lære seg å skille mellom blomster der de elektriske ladningene var fordelt i forskjellige mønstre. Ved hjelp av et fint elektrostatisk pulver kunne forskerne vise at blomster av ulike arter ute i naturen faktisk har forskjellige mønstre av negativ elektrisk ladning.

Eksperimentene ble også kombinert med forskjellige farger og fargetoner på kronbladene. Det viste seg at elektrisk ladning i kombinasjon med spesielle fargetoner fikk humlene til å lære å besøke riktig blomst enda raskere. Blant annet lærte de å skille mellom forskjellige nyanser av grønt.

Det er sannsynlig at også andre insekter kommuniserer med blomstene ved hjelp av elektrisitet. Her en matt fotblomsterflue Platycheirus manicatus som forsyner seg av pollen fra en skogstorkenebb. Foto: Tor Bollingmo.
Det er sannsynlig at også andre insekter kommuniserer med blomstene ved hjelp av elektrisitet. Her en hann av matt fotblomsterflue Platycheirus manicatus, som smaker på pollen fra en skogstorkenebb. Foto: Tor Bollingmo.

Når en humle lander på en blomst, som dermed blir elektrisk utladet, tar det altså mer enn ett minutt før den negative elektriske ladningen er gjenopprettet. Når humlene i tillegg registrerer blomstens form, mønster, fargetone, duft, fuktighet og smak, samler de raskt en mengde informasjon som de kan lagre i hukommelsen og bruke i læringen av effektiv matsanking. Fordelen med den elektriske tilleggs-informasjonen er at humla kan registrere blomstens tilstand allerede på flere centimeters avstand, uten å bruke tid på å lande. Effekten kan sammenlignes med at håret reiser seg når vi kommer nær en TV-skjerm.

For blomsten varer ærlighet lengst. Den har nytte av å formidle den presise elektriske meldingen om at «her er det midlertidig tomt for nektar. Vennligst kom tilbake senere  …».

Finnes det bløffmakere?

Trolig har vi bare fått det aller første glimtet inn i en verden av meget sofistikert kommunikasjon ved hjelp av elektriske spenninger mellom planter og insekter. I naturen finnes det massevis av eksempler på arter som driver med bløff og etterligninger. Nå er forskerne spente på om det også finnes planter som bruker elektrisitet til å bløffe  …

Kilder og lenker

Clarke, D., Whitney, H., Sutton, G. and Robert, D. 2013. Detection and learning of floral electric fields by bumblebees. Science 340, 66-69.

The Electrifying Buzz of Bees.

Saken gjengitt i New Scientist.

Kampforum diskuterer slag i solar plexus …

Kommentarer

Fornuftige synspunkter og kommentarer til denne artikkelen kan gjengis her. Skriv til tor.bollingmo(a)brains.no.