Advanced

A comparison of the eye anatomy of tropical stingless bees

Källberg, Julia (2016) BIOK01 20161
Degree Projects in Biology
Abstract
Vision is the most important tool for flying insects to control their flight behaviour. It is especially important for tropical stingless bees living in a cluttered environment, for example the rainforest, were there vegetation is dense making it difficult to navigate through. Stingless bees posses apposition compound eyes, and there is still only a little information about how volume of different regions within the eye might affect the visual acuity. In this study the morphological and anatomical difference of six species of tropical stingless bees were compared. Morphological and anatomical variations correlate with behavioural differences and result from natural selection pressure. This study investigated if evolution has selected for... (More)
Vision is the most important tool for flying insects to control their flight behaviour. It is especially important for tropical stingless bees living in a cluttered environment, for example the rainforest, were there vegetation is dense making it difficult to navigate through. Stingless bees posses apposition compound eyes, and there is still only a little information about how volume of different regions within the eye might affect the visual acuity. In this study the morphological and anatomical difference of six species of tropical stingless bees were compared. Morphological and anatomical variations correlate with behavioural differences and result from natural selection pressure. This study investigated if evolution has selected for different traits and morphological differences to better adapt to the needs of the tropical stingless bees. The results showed that there are some variations between the different species. We found that Melipona Bicolor is a species with a large volume of lenses and photoreceptors indicating that they might be adapted in to having eyes that are capable of sensitive vision with good resolution. (Less)
Popular Abstract (Swedish)
En jämförelse mellan gaddlösa bins synförmåga

Synen är det viktigaste sinnet för att insekter ska ha en god förmåga att kunna flyga. För att kunna navigera sig i luften krävs det en väldigt bra syn och väl anpassade ögon. Det är särskilt viktigt för dem att ha en god syn eftersom insekter flyger långa sträckor vid ibland höga hastigheter. De måste även kunna göra flera olika uppgifter som tillexempel kunna urskilja olika blommor baserade på färg och form, hitta föda och navigera tillbaka till sina bon.

Till skillnad från människor som har kameraögon så har insekter fasettögon. Till ytan sett ser de ungefär ut som en golfboll, med flera hexagonala fasetter som sitter samman och bildar ett stort öga. Varje liten fasett tar in ljus som... (More)
En jämförelse mellan gaddlösa bins synförmåga

Synen är det viktigaste sinnet för att insekter ska ha en god förmåga att kunna flyga. För att kunna navigera sig i luften krävs det en väldigt bra syn och väl anpassade ögon. Det är särskilt viktigt för dem att ha en god syn eftersom insekter flyger långa sträckor vid ibland höga hastigheter. De måste även kunna göra flera olika uppgifter som tillexempel kunna urskilja olika blommor baserade på färg och form, hitta föda och navigera tillbaka till sina bon.

Till skillnad från människor som har kameraögon så har insekter fasettögon. Till ytan sett ser de ungefär ut som en golfboll, med flera hexagonala fasetter som sitter samman och bildar ett stort öga. Varje liten fasett tar in ljus som skickas vidare till konerna och sedan till fotoreceptorerna som sedan skickar vidare informationen till hjärnan. Linsens uppgift är att fånga in ljuset och skicka vidare det till konerna, där ljuset bryts, och till sist skickas informationen till fotoreceptorerna. Volymen fotoreceptorer avgör hur mycket ljus som ögat kan ta upp, en större volym ger ett större ljusinsläpp.

Vi studerar olika bins ögon för att se om det finns någon morfologisk skillnad i dem. Vi analyserar optiska regler och ögats uppbyggnad för att sedan kunna förstå hur synen skiljer sig åt mellan olika arter. De arterna som vi jämför är gaddlösa bin, som alla lever i ett tropiskt klimat. Vi tror att under evolutionens gång har binas ögon anpassat sig efter olika förutsättningarna, exempelvis vilka blommor de hämtar pollen från eller i vilket klimat de lever i.

Men hur gör vi detta? Vi använder oss av en Micor CT scanner, som är en maskin som tar jättemånga röntgen bilder efter varandra som tillsammans bildar en 3D-model. På dessa bilder markerar vi, med hjälp av olika datorprogram, vad de olika delarna i ögat är. Detta gör vi för att sedan kunna jämföra de olika arterna åt med avseende på exempelvis hur stor volym fotoreceptorerna eller linserna utgör. Vi försöker se om det finns några skillnader mellan de olika arterna, eller om alla arter har exakt likadana ögon. Sedan försöker vi analysera och förstå de eventuella skillnader eller likheter vi finner mellan de olika arternas ögon.

Genom att veta hur de olika ögonen fungerar kan man sedan ta hjälp av detta i teknologin, exempelvis när man ska bygga flygande robotar. Man kan göra matematiska modeller och digitala system med hjälp av informationen vi får fram. Detta kan i framtiden kanske göra det möjligt för robotar att flyga i komplicerade miljöer helt utan mänsklig inblandning. Använda ljus för att navigera sig i luften i olika komplexa miljöer är en universell strategi som kan tillämpas av både djur och maskiner. Egentligen är det mest fascinerande det faktum att insekter har utvecklat enkla strategier för att hantera svåra problem som ingenjörer fortfarande inte har kommit fram någon lösning till.

Handledare: Emily Baird och Gavin Taylor
Kandidatuppsats, MOBK01, VT2016
Lunds Universitet (Less)
Please use this url to cite or link to this publication:
author
Källberg, Julia
supervisor
organization
course
BIOK01 20161
year
type
M2 - Bachelor Degree
subject
language
English
id
8894159
date added to LUP
2016-10-27 13:57:47
date last changed
2016-10-27 13:57:47
@misc{8894159,
  abstract     = {Vision is the most important tool for flying insects to control their flight behaviour. It is especially important for tropical stingless bees living in a cluttered environment, for example the rainforest, were there vegetation is dense making it difficult to navigate through. Stingless bees posses apposition compound eyes, and there is still only a little information about how volume of different regions within the eye might affect the visual acuity. In this study the morphological and anatomical difference of six species of tropical stingless bees were compared. Morphological and anatomical variations correlate with behavioural differences and result from natural selection pressure. This study investigated if evolution has selected for different traits and morphological differences to better adapt to the needs of the tropical stingless bees. The results showed that there are some variations between the different species. We found that Melipona Bicolor is a species with a large volume of lenses and photoreceptors indicating that they might be adapted in to having eyes that are capable of sensitive vision with good resolution.},
  author       = {Källberg, Julia},
  language     = {eng},
  note         = {Student Paper},
  title        = {A comparison of the eye anatomy of tropical stingless bees},
  year         = {2016},
}