Karl Ritter [a] von Frisch , ForMemRS [1] (20 de noviembre de 1886 - 12 de junio de 1982) fue un etólogo alemán-austriaco que recibió el Premio Nobel de Fisiología o Medicina en 1973, junto con Nikolaas Tinbergen y Konrad Lorenz . [2] [3]
Su trabajo se centró en investigaciones de las percepciones sensoriales de la abeja melífera y fue uno de los primeros en traducir el significado de la danza del meneo . Su teoría, descrita en su libro de 1927 Aus dem Leben der Bienen (traducido al inglés como The Dancing Bees ), fue cuestionada por otros científicos y recibida con escepticismo en ese momento. Sólo mucho más tarde se demostró que era un análisis teórico preciso. [4]
Karl Ritter von Frisch era hijo del cirujano y urólogo Anton von Frisch (1849-1917), de su matrimonio con Marie Exner. Karl era el menor de cuatro hijos, todos los cuales se convirtieron en profesores universitarios. Von Frisch era de herencia parcialmente judía. [5] Su abuela materna era de origen judío. [6]
Karl estudió en la Universidad de Viena con Hans Leo Przibram y en Munich con Richard von Hertwig , inicialmente en el campo de la medicina, pero luego se dedicó a las ciencias naturales . Se doctoró en 1910 y ese mismo año comenzó a trabajar como asistente en el departamento de zoología de la Universidad de Munich .
En 1912, se convirtió allí en profesor de zoología y anatomía comparada; y en 1919 fue ascendido a cátedra. Su investigación sobre las abejas fue continuada por su alumna Ingeborg Beling . En 1921 ingresó en la Universidad de Rostock como profesor de zoología y director de un instituto. En 1923 aceptó la oferta de una cátedra en la Universidad de Breslau y regresó en 1925 a la Universidad de Munich, donde se convirtió en director del instituto de zoología.
Von Frisch atrajo la atención negativa del régimen nazi, entre otras cosas [7] por emplear asistentes judíos, incluidas muchas mujeres, y por practicar la "ciencia judía". Finalmente, Frisch se vio obligado a jubilarse, pero la decisión fue revocada debido a su investigación sobre las infecciones por nosema en las abejas. [8]
El instituto de zoología fue destruido en la Segunda Guerra Mundial , y en 1946 Frisch fue a trabajar a la Universidad de Graz , donde permaneció hasta 1950, cuando regresó al reabierto instituto de Munich. Se jubiló en 1958 pero continuó su investigación.
Karl Ritter von Frisch se casó con Margarete, de soltera Mohr, quien murió en 1964. Su hijo, Otto Ritter von Frisch, fue director del Museo de Historia Natural de Brunswick entre 1977 y 1995.
Frisch estudió aspectos del comportamiento animal , incluida la navegación animal , en la abeja melífera carniola [ cita requerida ] ( Apis mellifera carnica ), una subespecie de la abeja melífera europea .
Frisch descubrió que las abejas pueden distinguir varias plantas en flor por su olor y que cada abeja es una "flor constante". [9] Sorprendentemente, su sensibilidad al sabor "dulce" es sólo un poco más fuerte que en los humanos. Pensó que era posible que el sentido espacial del olfato de una abeja surgiera del firme acoplamiento de su sentido olfativo con su sentido táctil. Frisch fue el segundo en demostrar que las abejas melíferas tenían visión de los colores , siendo el primero Charles Henry Turner , que logró mediante el uso del condicionamiento clásico . [10] Entrenó a las abejas para que se alimentaran de un plato de agua azucarada colocado sobre una tarjeta de colores. Luego colocó la tarjeta de color en medio de un juego de tarjetas de tonos grises. Si las abejas ven la tarjeta de color como un tono gris, confundirán la tarjeta azul con al menos una de las tarjetas de tono gris; Las abejas que llegan para alimentarse visitarán más de una tarjeta del conjunto. Por otro lado, si tienen visión de colores, entonces las abejas visitan sólo la tarjeta azul, ya que es visualmente distinta de las otras tarjetas. [10] La percepción del color de una abeja es comparable a la de los humanos, pero con un cambio desde el rojo hacia la parte ultravioleta del espectro. Por esa razón las abejas no pueden distinguir el rojo del negro (incoloro), pero sí los colores blanco, amarillo, azul y violeta. Los pigmentos cromáticos que reflejan la radiación UV amplían el espectro de colores diferenciables. Por ejemplo, varias flores que a los humanos les pueden parecer del mismo color amarillo, a las abejas les parecerán de diferentes colores (patrones multicolores) debido a sus diferentes proporciones de ultravioleta.
La investigación de Frisch sobre los poderes de orientación de las abejas fue significativa. Descubrió que las abejas pueden reconocer la dirección deseada de la brújula de tres maneras diferentes: por el Sol, por el patrón de polarización del cielo azul y por el campo magnético de la Tierra, utilizando el Sol como brújula principal, quedando las alternativas reservadas para las condiciones que surgen bajo cielos nublados o dentro de una colmena oscura . [11]
La luz dispersada en un cielo azul forma un patrón característico de luz parcialmente polarizada que depende de la posición del Sol y es invisible al ojo humano. Con un receptor UV en cada una de las unidades de lente de un ojo compuesto y un filtro UV orientado de manera diferente en cada una de estas unidades, una abeja es capaz de detectar este patrón de polarización. Un pequeño trozo de cielo azul es suficiente para que una abeja reconozca los cambios de patrón que se producen a lo largo del día. Esto proporciona no sólo información direccional sino también temporal.
Frisch demostró que las variaciones en la posición del Sol a lo largo del día proporcionaban a las abejas una herramienta de orientación. Utilizan esta capacidad para obtener información sobre la progresión del día en lo profundo de una colmena oscura comparable a la que se conoce a partir de la posición del Sol. Esto permite a las abejas transmitir información direccional siempre actualizada durante su danza de meneo, sin tener que hacer comparaciones con el Sol durante largas fases de danza. Esto les proporciona no sólo información direccional alternativa, sino también información temporal adicional.
Las abejas tienen un reloj interno con tres mecanismos diferentes de sincronización o cronometraje. Si una abeja conoce la dirección a un lugar de alimentación encontrado durante una excursión por la mañana, también puede encontrar el mismo lugar, así como la hora precisa en la que esta fuente proporciona alimento, por la tarde, según la posición del sol. [12]
Según Frisch , según el campo magnético, la orientación del plano de un panal en construcción (p. ej., el nuevo panal de un enjambre) será la misma que la de la colmena del enjambre. Mediante experimentos se pueden fabricar incluso peines deformados y doblados formando un círculo.
Frisch atribuye la alineación vertical del panal a la capacidad de las abejas para identificar lo que es vertical con la ayuda de su cabeza utilizada como péndulo junto con un anillo de células sensoriales en el cuello.
El conocimiento sobre los lugares de alimentación se puede transmitir de abeja a abeja. El medio de comunicación es una danza especial de la que existen dos formas:
La " danza circular " informa de que hay un lugar de alimentación en las proximidades de la colmena, a una distancia de entre 50 y 100 metros, sin que se indique la dirección concreta. A través del estrecho contacto entre las abejas, también proporciona información sobre el tipo de alimento (olor a flores).
La abeja recolectora... comienza a realizar una especie de "danza circular". En la parte del peine donde está sentada, comienza a girar en un círculo estrecho, cambiando constantemente de dirección, girando ahora hacia la derecha, ahora hacia la izquierda, bailando en el sentido de las agujas del reloj y en el sentido contrario a las agujas del reloj, en rápida sucesión, describiendo entre uno y dos círculos en cada uno. dirección. Esta danza se realiza entre el bullicio más espeso de la colmena. Lo que lo hace particularmente llamativo y atractivo es la forma en que infecta a las abejas que lo rodean; los que están sentados al lado de la bailarina comienzan a tropezar tras ella, siempre tratando de mantener sus antenas extendidas en estrecho contacto con la punta de su abdomen. ... Participan en cada una de sus maniobras, de modo que la propia bailarina, en sus locos movimientos giratorios, parece llevar tras de sí una perpetua cola de abejas como un cometa. [13]
La " danza del meneo " se utiliza para transmitir información sobre fuentes de alimentos más distantes. Para ello, la abeja danzante avanza una cierta distancia sobre el panal que cuelga verticalmente en la colmena, luego traza un semicírculo para regresar al punto de partida, donde comienza de nuevo la danza. En el tramo recto, la abeja "mueve" su trasero. La dirección del tramo recto contiene la información sobre la dirección de la fuente de alimento, siendo el ángulo entre el tramo recto y la vertical precisamente el ángulo que tiene la dirección de vuelo con la posición del sol. La distancia a la fuente de alimento se transmite por el tiempo que se tarda en recorrer el tramo recto, un segundo indica una distancia de aproximadamente un kilómetro (por lo que la velocidad de la danza está inversamente relacionada con la distancia real). Las otras abejas captan la información manteniéndose en estrecho contacto con la abeja danzante y reconstruyendo sus movimientos. También reciben información a través del olfato sobre lo que se encuentra en la fuente de alimento (tipo de alimento, polen, propóleo , agua), así como sus características específicas. La orientación funciona tan bien que las abejas pueden encontrar una fuente de alimento con la ayuda de la danza del meneo, incluso si hay obstáculos, deben desviarse como una montaña intermedia.
En cuanto al sentido del oído, Frisch no pudo identificar esta facultad perceptiva, pero se supuso que las vibraciones se podían sentir y utilizar para la comunicación durante la danza del meneo. Posteriormente lo confirmó el Dr. Jürgen Tautz, investigador de abejas en el Biocentro de la Universidad de Würzburg. [14]
Los hallazgos lingüísticos descritos anteriormente se basaron en el trabajo de Frisch principalmente con la variedad de abejas Carnica. Las investigaciones con otras variedades llevaron al descubrimiento de que los elementos del lenguaje eran específicos de cada variedad, de modo que la forma en que se transmite la información sobre la distancia y la dirección varía mucho. [ cita necesaria ]
El trabajo de Frisch con las abejas melíferas incluyó el estudio de las feromonas que emiten la abeja reina y sus hijas, que mantienen el complejo orden social de la colmena. Fuera de la colmena, las feromonas hacen que las abejas macho, o zánganos , se sientan atraídas por una reina y se apareen con ella. Dentro de la colmena, los zánganos no se ven afectados por el olor. [15]
Karl von Frisch (1914) fue el primero en demostrar en experimentos de comportamiento de este tipo que las abejas poseen un verdadero sentido del color. Demostró que las abejas son capaces de distinguir un cartón de color azul de una serie de cartones que parecen grises al ojo humano.