Elektrické pole roje včel dosahuje až kolem 1 000 voltů na metr. Kredit: Autor článku ve spolupráci s AI.

Když si většina lidí představí roj včel, přemýšlí o opylování rostlin nebo se obává bolestivých žihadel. Ale co kdybychom vám řekli, že včely jsou také malými elektrárnami, které mohou trumfnout i bouřkové mraky? Vědci z Univerzity v Bristolu odhalili, že včelí roje mohou generovat elektrický náboj tak silný, že by se před nimi mohl stydět i samotný Thor.

Včely jsou známé tím, že během letu nesou malý elektrický náboj. Tento náboj vzniká díky tření křídel o vzduch a interakci s ionty v atmosféře. Přesto však nikdo netušil, jak velký potenciál by mohl mít celý roj, dokud tým vědců z Bristolu nevykonal sérii experimentů. Během jejich výzkumu se ukázalo, že roj včel může produkovat intenzitu el. pole až 1 000 voltů na metr – to je více než typický bouřkový mrak!

Ellard R. Hunting, vedoucí projektu, University of Bristol. Kredit: UB

Ellard Hunting, který výzkum vedl, popsal, jak tým začal monitorovat atmosférické elektrické pole v okolí univerzity pomocí citlivých přístrojů. "Když jsem viděl, co naše data ukazují, byl jsem překvapen. Náboj, který jsme naměřili, byl enormní," řekl Hunting. Během této doby bylo okolí klidné, žádné známky bouře nebo blesků, ale v těsné blízkosti výzkumného stanoviště právě roj včel hledal nové místo k životu. To přivedlo tým na myšlenku, že by včely mohly být příčinou tohoto elektrického fenoménu.

Pro přesné měření náboje včelího roje vědci použili sofistikované metody, kombinujíc monitorování elektrického pole s vizuálním sledováním roje pomocí kamer. Experiment byl proveden na výzkumné stanici School of Veterinary Sciences na Univerzitě v Bristolu, která disponuje několika včelími úly. Tyto úly jsou často využívány pro výzkumné účely a poskytují tak ideální prostředí pro studium včelích rojů.

Vliv roje včel na gradient atmosférického potenciálu.

(A) Roj včel prolétající monitorem elektrického pole na experimentálním místě.

(B) Model ilustrující potenciální vliv roje včel na gradient atmosférického potenciálu (ve V/m).

(C) Vztah mezi atmosférickým potenciálovým gradientem a hustotou roje včel, která je vyjádřena jako hustota pixelů.

Graf ukazuje dynamiku gradientu pro oba případy: roj včel (červeně) a podmínky otevřeného pole (modře). Graf srovnává, jak se gradient atmosférického potenciálu mění v přítomnosti roje včel ve srovnání s otevřeným polem bez včel. Zeleně relativní hustota včel koreluje s gradientem potenciálu (černě).

(D) Analýza vzájemné korelace mezi gradientem atmosférického potenciálu a hustotou včelího roje. Kredit: Hunting et al. (2022).

Ve chvíli, kdy se roj včel rozhodne opustit úl, který je převčelený, původní včelí matka spolu s částí dělnic vyletí a vytvoří roj. Tento roj poté nějaký čas tráví hledáním nového útočiště, přičemž se dočasně shlukuje na větvích stromů, než se rozhodne k dalšímu přesunu. To poskytlo týmu vědců ideální příležitost k měření elektrického náboje generovaného včelami.

V rámci experimentu byly umístěny monitory elektrického pole (Boltek EFM 100) přímo pod trasu, kterou roj přelétal. Kromě toho byla použita kamera AKASO V503, která nahrávala roj v reálném čase. Pro srovnání byl stejný monitor umístěn i na otevřeném poli 50 metrů od roje, aby bylo možné odlišit náboj generovaný rojem od jiných možných zdrojů. Výsledky byly více než zajímavé.

Data ukázala, že ve chvíli, kdy roj přeletěl nad monitorem, došlo k výraznému nárůstu gradientu potenciálu. Hustota roje byla měřena jako poměr černých pixelů (odpovídajících včelám) k bílým pixelům (pozadí) ve videu, což umožnilo vědcům odhadnout přibližný počet včel v roji. Měření odhalila, že elektrické pole roje dosahovalo maxima kolem 1 000 voltů na metr, což je více než osmkrát větší náboj než typický bouřkový mrak.

Tyto výsledky byly analyzovány pomocí lineární regrese, která ukázala vysokou korelaci mezi hustotou roje a sílou elektrického pole (R² = 0,85). Čím hustší byl roj, tím silnější bylo elektrické pole. Tato zjištění podporují hypotézu, že roj včel může mít významný vliv na lokální atmosférické elektrické pole. Jedním z hlavních zjištění studie bylo, že hustota náboje generovaná včelím rojem je srovnatelná s běžnými meteorologickými jevy, jako jsou bouřkové mraky nebo elektrizované prachové bouře. Výzkumný tým provedl analýzu, ve které porovnal náboj včelího roje s těmito jevy. Výsledky ukázaly, že náboj včelího roje byl v některých případech až osmkrát vyšší než u bouřkového mraku.

To je fascinující zjištění, protože včelí roje by mohly být jedním z dosud neprobádaných zdrojů elektrických polí v atmosféře. Vědci spekulují, že podobný fenomén by mohl nastávat i u jiných druhů hmyzu, jako jsou sarančata, která se často shlukují do obrovských rojů. Výzkumníci dokonce použili trojrozměrný model, aby simulovali, jak by mohly různé hustoty roje ovlivnit místní elektrické pole. Tento model potvrdil, že roj včel má dostatečnou hustotu náboje na to, aby měl měřitelný vliv na atmosférické podmínky.

Ačkoli ještě není jasné, jaký praktický význam má tento elektrický fenomén pro samotné včely, existuje několik teorií. Jednou z možností je, že tento náboj může hrát roli v orientaci včel při hledání potravy, protože je známo, že se včely orientují podle elektrických polí květin. Další možností je, že náboj vzniká jako vedlejší produkt jejich letu a tření křídel o vzduch.

Objev, že včelí roje mohou generovat elektrické pole srovnatelné s bouřkovými mraky, je dalším důkazem toho, jak složitá a fascinující příroda dokáže být. Tento fenomén nám připomíná, že i ty nejmenší tvory nelze podceňovat, a otevírá nové možnosti pro výzkum v oblasti atmosférické elektřiny a interakce mezi biotickými a abiotickými faktory v atmosféře.

Literatura

Hunting, E. R., O'Reilly, L. J., Harrison, R. G., Manser, K., England, S. J., Harris, B. H., & Robert, D. (2022). Observed electric charge of insect swarms and their contribution to atmospheric electricity. iScience, 25(11), 105241. 

Poznámka redakce

Při případném ověřování výsledků pokusu se včelami doporučujeme obezřetnost