How do bees communicate with each other?
This is not a trivial question. It’s important to realize that the hive is dark, so sign language is out of the question – well, except for the famous bee dance, through which worker bees convey information about the location of a new, good source of nectar. But that’s not all – the situation in the hive must also be monitored! They need to know how many larvae there are that need to be fed, whether the queen is in good condition, and if there is enough food in the hive.
How do they do it?
The bee dance
Let’s start with the famous bee dance. Karl von Frisch was awarded the Nobel Prize in Physiology and Medicine in 1973 for deciphering it! The breaking of the bee code impressed so many.
When foragers inform the bees about a new food source, they perform recruitment dances, which can be divided into three types: circular, waggle, and sickle dances. The circular dance signals to interested foragers that food is located within a short distance from the hive (up to 25 meters), so they only need to fly out of the hive and circle around it until they find the food source.
The waggle dance (located over 100 meters from the hive) conveys information based on the position of the food relative to the Sun and the hive. The bee shakes its abdomen (the frequency of vibrations indicates the distance from the hive to the food) and, at a certain point, turns left to form a loop and return to the starting point. It then shakes its abdomen again and turns right at the same spot. The bee repeats these „figure-eight” patterns until it attracts other bees to its dance. The top of the hive (the roof) represents the position of the Sun, while the bottom symbolizes the direction opposite to the Sun’s location. If the food source is directly between the hive and the Sun, the dance direction is straight up, towards the ceiling. When the flight path deviates by 50° to the right of the floor–ceiling line, the food source is 50° to the right of the hive–Sun line.
The „dance floor” for recruitment dances typically has an area of 10 cm² (while the total area of the honeycombs can be up to 5 m²), and it takes place on empty cells, which transmit vibrations more effectively.
At distances greater than 25 meters but less than 100 meters from the hive, foragers perform an intermediary, sickle-shaped dance.
But bees don’t only talk about food. With body movements, worker bees ask for help when something has stuck to their body and they can’t remove it themselves. The insect then combs its body with its legs (as if trying to clean itself) and vibrates – this is called the cleaning dance. Other worker bees respond to it and help their sister clean off the debris. Sometimes bees also want to stimulate the colony to become more active, so they perform a joy dance (also known as a vibrational dance), during which they grab the queen, a worker bee, or the brood and shake their bodies in a dorsal-ventral plane.
So, how do bees see these dances when the hive is dark? Well, their „ears” are located in their legs and antennae. All six of their legs have specialized organs that detect vibrations from the surface and send the signals directly to their brain. Just as our ears register air vibrations, the leg organs sense substrate tremors, and the brain knows how to „decode” them.
But that’s not all – in the bees’ antennae, there are also Johnston’s organs, which detect air vibrations and deformations of the antennae. Bees use their antennae like we use our fingers when we examine an object. In addition to sensing air vibrations, the bee touches its surroundings with them and checks, for example, what kind of cell it is dealing with. Cells where queen larvae develop (queen cells) are larger and have a different shape than the cells where worker larvae develop. This is why the bee knows it needs to lay more royal jelly in the queen cell, as it’s the only food for queen larvae (they do not eat pollen and honey).
Moreover, the antennae contain receptors for taste, smell, humidity, and temperature. These organs are so crucial for communication that if a queen loses an antenna, the worker bees quickly replace her because they cannot communicate well with her.
Węch ważniejszy niż wzrok
Ważnymi komunikatami dla robotnic w ulu (a także dla zbieraczek szukających pożywienia) są bodźce zapachowe, które pszczoły rejestrują głównie za pomocą czułków.
Na przykład o tym, że pszczoły muszą zbierać więcej pyłku, by produkować dużo mleczka pszczelego (pokarmu larw, matek i trutni), jest zapach larw – im ich więcej, tym woń feromonów jest bardziej intensywna, co pobudza zbieraczki do wzmożonej pracy.
Natomiast matka pszczela za pomocą czterech gruczołów wydziela feromony różnego typu, które razem tworzą „zapach królowej”. Jeśli woń matki jest coraz słabsza, albo któryś gruczoł upośledzony, to dla robotnic jest to znak, że reproduktorka się starzeje i czas ją wymienić na inną.
Same robotnice również wydzielają feromony np. podczas żądlenia uwalniany jest z ich ciał octan izoamylu, który zwiększa agresywność sióstr i zachęca je do walki. Dlatego jeśli użądli was pszczoła, warto odejść od miejsca, w którym to się stało, bo zapach może przywabić kolejne owady broniące gniazda. Natomiast na co dzień pszczoły wabią w pożądane miejsce (np. do wodopoju, dziupli pod nowe gniazdo) inne robotnice, wydzieliną gruczołu Nasonowa. Znajduje się on na odwłoku, a gdy pszczoła go odsłania to dodatkowo macha skrzydłami, by woń rozprzestrzeniła się w powietrzu. To feromony agregacyjne, czyli skupiające owady.
Pszczoły robotnice również wydzielają zapachy stopami – feromony produkuje, tak jak u matek, gruczoł ścięgnowy. Odwiedzając kwiat, pszczoła zostawia na jego płatkach takie ślady zapachowe. Dzięki nim kolejny owad wie, że w kwiecie ktoś już był i nie ma w nim nektaru. Z czasem woń wietrzeje. Takie gruczoły mają również inne gatunki rodziny pszczołowatych – trzmiele czy pszczoły samotnice.
Oczywiście do orientacji w terenie pszczoły wykorzystują wzrok – widzą one barwy zielone, niebieskie i UV, ale nie rozpoznają koloru czerwonego. Kwiaty mają czerwone płatki raczej, by odstraszać roślinożerców (nie jedz mnie, jestem trujący) lub przywabiać inne zapylacze, np. ptaki, które rozpoznają kilka kolorów. Pszczoły czerwienie prawdopodobnie widzą jako czerń. Wzrok nie przydaje im się w ciemnym gnieździe i nie służy do komunikacji między pszczołami.
Opracowanie merytoryczne: Martyna Walerowicz z Pasieką 24.pl