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Modification of the Innate Antennal Reaction at Floral Guides in Experienced Bumblebees, Bombus terrestris (Hymenoptera: Apidae)

[Modifikation der angeborenen Antennen-Reaktion an Blütenmalen bei erfahrenen Erdhummeln, Bombus terrestris (Hymenoptera: Apidae)]

Pohl, Maike; Lunau, Klaus

Entomologia Generalis Volume 29 Number 2-4 (2007), p. 111 - 123

44 references

published: Jan 1, 2007

DOI: 10.1127/entom.gen/29/2007/111

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Abstract

The first physical contact with flowers by flower-naïve bumblebees of the species Bombus terrestris (Linnaeus 1758) is a touch with the tips of their antennae prior to landing. Naïve bumblebees perform this innate antennal reaction either at the margin of flowers or at small coloured foral guides. Lunau (1992) hypothesised that the antennal reaction aims at the perception of substances on floral tissues through chemoreception. In order to test the effect of experience with distinct flower guides on the antennal reaction learning experiments were performed with worker bumblebees of the species Bombus terrestris. A choice of two types of artificial flowers was presented simultaneously: (1) Blue artificial flowers with a small central yellow colour mark, offering 7 µl of 50% sucrose solution, and (2) blue artificial flowers with a small central brown colour mark, offering 7 µl of 10% sucrose solution. The antennal reaction of individuals was monitored at two different phases in the experiment: (1) During the first 90 approaches, and (2) after 300 approaches to artificial flowers. Unexpectedly it was found that experienced bumblebees showed the antennal reaction significantly more often at the small central colour mark than less experienced ones. During flight, bumblebees retained the antennae in a position characterised by a distance between the antennal tips of more than 5 mm and by an angle between the antennal flagella of more than 90°. Prior to antennal contact with the artificial flower experienced bumblebees reduced the distance between the antennal tips to about 5 mm, which corresponds to the diameter of the central colour mark. This adjustment was not dependent on the presence of scent-marks. It is suggested that bumblebees benefit from their antennal reaction at flowers by remote sensing of pollen reward and consequential avoidance of waste of energy by landing and restarting from the flower.

Kurzfassung

Der erste physische Kontakt von blüten-naiven Hummeln mit künstlichen Blüten ist die Berührung mit den Spitzen ihrer Antennen während des Fluges und geschieht vor der Landung. Naive Hummeln zeigen diese angeborene Antennen-Reaktion entweder am Rand von Blüten oder an kleinen Blütenfarbmalen. Lunau (1992) vermutete, daß die Antennen-Reaktionen an Blüten auf die Chemorezeption von Substanzen der Blütenoberfläche zielt. Um die Modifikation dieser angeborenen Antennen-Reaktion durch Erfahrung mit verschiedenen Blütenmalen zu testen, wurden Lernexperimente mit der Erdhummel Bombus terrestris (Linnaeus 1758) durchgeführt. Es wurden gleichzeitig 2 Typen von Blütenattrappen angeboten: (1) Blaue künstliche Blüten mit einem kleinen, zentralen, gelben Mal, die 7 µl einer 50%igen Zuckerlösung, und (2) blaue künstliche Blüten mit einem kleinen, zentralen, braunen Mal, die 7 µl einer 10%igen Zuckerlösung boten. Die Antennen-Reaktionen der Hummeln wurden in 2 verschiedenen Phasen des Experiments beobachtet: (1) während der ersten 90 Anflüge und (2) nach 300 Anflügen auf Blütenattrappen. Unerwarteter Weise wurde gefunden, daß erfahrene Hummeln, nach 300 Anflügen auf Blütenattrappen, die Antennen-Reaktion signifikant häufiger am kleinen, zentralen Mal zeigten als weniger erfahrene Hummeln. Während des Fluges halten die Hummeln ihre Antennen in einer Position, die durch einen Abstand zwischen den Antennenspitzen von über 5 mm und einen Winkel zwischen den Antennengeißeln größer als 90° charakterisiert ist. Vor dem Antennenkontakt mit Blütenattrappen verringern Hummeln mit mehr Erfahrung die Distanz zwischen den Antennenspitzen auf ungefähr 5 mm, dem Durchmesser des zentralen Mals. Die Einstellung der Distanz zwischen den Antennenspitzen der Hummeln war nicht abhängig von der Anwesenheit von Duftmarken. Es wird erörtert, ob Hummeln von ihrer Antennen-Reaktion an Blüten profitieren, indem sie die Pollenbelohnung im Flug erkunden und damit Energieverluste bei Landung auf und Neustart von Blüten vermeiden.

Keywords

Bombus terrestris (Linnaeus 1758)antennal reactionbumblebeecolour discriminationcolour learningflower detectioninnate behaviourlearningremote sensingangeborenes VerhaltenAntennen-ReaktionBlütenerkennungFarbenlernenFarbunterscheidungFernerkundungLernen