Karl Ritter [a] von Frisch , ForMemRS [1] (20 de noviembre de 1886 - 12 de junio de 1982) fue un etólogo austro-alemán 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 las 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 español como Las abejas danzantes ), fue cuestionada por otros científicos y recibida con escepticismo en su momento. Solo 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), fruto de su matrimonio con Marie Exner. Karl era el menor de cuatro hijos, todos ellos profesores universitarios. Von Frisch tenía ascendencia judía parcial. [5] Su abuela materna era de origen judío. [6]
Karl estudió en la Universidad de Viena con Hans Leo Przibram y en Múnich con Richard von Hertwig , inicialmente en el campo de la medicina, pero más tarde se dedicó a las ciencias naturales . Recibió su doctorado en 1910 y ese mismo año comenzó a trabajar como asistente en el departamento de zoología de la Universidad de Múnich .
En 1912 fue nombrado profesor de zoología y anatomía comparada y en 1919 fue ascendido a catedrático. Su investigación sobre las abejas fue continuada por su alumna Ingeborg Beling . En 1921 fue a 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 en 1925 regresó a la Universidad de Múnich, 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, entre ellos muchas mujeres, y por practicar la "ciencia judía". Finalmente, Frisch se vio obligado a jubilarse, pero la decisión fue revocada debido a sus investigaciones sobre las infecciones por nosema en las abejas. [8]
El instituto de zoología fue destruido durante la Segunda Guerra Mundial y en 1946 Frisch se trasladó a trabajar a la Universidad de Graz , donde permaneció hasta 1950, cuando regresó al instituto de Múnich, que había sido reabierto. Se jubiló en 1958, pero continuó con sus investigaciones.
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 de Carniola [ cita requerida ] ( Apis mellifera carnica ), una subespecie de la abeja melífera europea .
Frisch descubrió que las abejas pueden distinguir las distintas plantas en flor por su olor y que cada abeja es "constante con las flores". [9] Sorprendentemente, su sensibilidad a un sabor "dulce" es apenas un poco más fuerte que la de los humanos. Creía posible que el sentido del olfato espacial de las abejas surgiera de la unión firme de su sentido del olfato con su sentido del tacto.
Frisch fue el segundo en demostrar que las abejas tenían visión del color (el primero fue Charles Henry Turner ), lo 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 color. Luego colocó la tarjeta de color en el medio de un conjunto de tarjetas de tono gris. Si las abejas ven la tarjeta de color como un tono de gris, entonces 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 en la matriz. Por otro lado, si tienen visión del color, entonces las abejas visitan solo 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 pueden distinguir los colores blanco, amarillo, azul y violeta. Los pigmentos de color que reflejan la radiación UV amplían el espectro de colores que se pueden diferenciar. Por ejemplo, varias flores que para los humanos pueden parecer del mismo color amarillo, para las abejas parecerán de colores diferentes (patrones multicolores) debido a sus diferentes proporciones de luz ultravioleta.
Las investigaciones de Frisch sobre el poder de orientación de las abejas fueron significativas. 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 la brújula principal, con 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 para el ojo humano. Con un receptor UV en cada una de las unidades de cristalino de un ojo compuesto y un filtro UV orientado de forma 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 ocurren a lo largo de un día. Esto proporciona no solo información direccional sino también temporal.
Frisch demostró que las variaciones de la posición del sol a lo largo del día proporcionan a las abejas una herramienta de orientación. Utilizan esta capacidad para obtener información sobre el desarrollo del día en el interior de una colmena oscura comparable a lo que se sabe a partir de la posición del sol. Esto permite a las abejas transmitir información direccional siempre actualizada durante su danza, sin tener que hacer una comparación con el sol durante las largas fases de danza. Esto les proporciona no solo información direccional alternativa, sino también información temporal adicional.
Las abejas tienen un reloj interno con tres mecanismos de sincronización o de cronometraje diferentes. Si una abeja conoce la dirección hacia un lugar de alimentación que encontró durante una excursión matutina, también puede encontrar el mismo lugar, así como el momento preciso en que esta fuente le proporciona alimento, por la tarde, basándose en la posición del sol. [12]
Según Frisch , la alineación del plano de un panal en construcción (por ejemplo, el nuevo panal de un enjambre) será la misma que la de la colmena de origen del enjambre, basándose en el campo magnético. Experimentalmente, se pueden producir incluso panales deformados y doblados en forma de círculo.
Frisch atribuye la disposición vertical del panal a la capacidad de las abejas de identificar lo que está en vertical con 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 " permite saber que hay un lugar de alimentación cerca de la colmena, a una distancia de entre 50 y 100 metros, sin que se indique la dirección exacta. Mediante el contacto estrecho entre las abejas, también se obtiene información sobre el tipo de alimento (olor a flores).
La abeja que busca alimento... comienza a realizar una especie de "danza circular". En la parte del panal donde está sentada, comienza a dar vueltas en un círculo estrecho, cambiando constantemente de dirección, girando ora a la derecha, ora a la izquierda, bailando en el sentido de las agujas del reloj y en el sentido contrario, en rápida sucesión, describiendo entre uno y dos círculos en cada dirección. Esta danza se realiza entre el tumulto más denso de la colmena. Lo que la hace tan particularmente llamativa y atractiva es la forma en que contagia a las abejas circundantes; las que están sentadas junto a la bailarina comienzan a trotar tras ella, tratando siempre 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 cola perpetua de abejas en forma de cometa. [13]
El " baile de meneo " se utiliza para transmitir información sobre fuentes de alimento más distantes. Para ello, la abeja danzante se mueve hacia adelante una cierta distancia en el panal que cuelga verticalmente en la colmena, luego describe un semicírculo para regresar a su punto de partida, y luego comienza de nuevo el baile. En el tramo recto, la abeja "menea" con 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 exactamente el ángulo que forma la dirección del vuelo con la posición del sol. La distancia hasta la fuente de alimento se transmite por el tiempo que se tarda en recorrer el tramo recto, siendo un segundo una distancia de aproximadamente un kilómetro (por lo que la velocidad del baile es inversamente proporcional a la distancia real). Las otras abejas absorben la información manteniéndose en estrecho contacto con la abeja danzante y reconstruyendo sus movimientos. También reciben información a través de su sentido 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 que deben evitar, como una montaña intermedia.
En cuanto al sentido del oído, Frisch no pudo identificar esta facultad perceptiva, pero se supuso que las vibraciones podían percibirse y utilizarse para comunicarse durante el baile. El Dr. Jürgen Tautz, investigador de abejas en el Biocentro de la Universidad de Würzburg, lo confirmó más tarde. [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 enormemente. [ cita requerida ]
El trabajo de Frisch sobre las abejas melíferas incluía 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 melíferas son capaces de distinguir un cartón de color azul de una serie de cartones que parecen grises al ojo humano.