Advanced

Morphological differences in the apposition eyes found in different species of stingless bees (Meliponnini: Apidae: Hymenpotera) with X-ray microtomography

Håkansson, Viktor (2016) BIOK01 20161
Degree Projects in Biology
Abstract
As the most diverse group of animals in the world with more than a million describes species, insects varies in many aspects of their ecology. Bees are insects that can be found in many different habitats across the world. Some live in open landscapes while others live in denser vegetation, some are active in the night while others are active during the day. Since bees use their vision to navigate and avoid obstacles, their eyes have to meet different visual requirements to be able to navigate during these different conditions. The aim of this study was to see if any morphological differences can be found in 6 different species of stingless bees living in the tropics where light intensities can be very limited. By creating 3D models of... (More)
As the most diverse group of animals in the world with more than a million describes species, insects varies in many aspects of their ecology. Bees are insects that can be found in many different habitats across the world. Some live in open landscapes while others live in denser vegetation, some are active in the night while others are active during the day. Since bees use their vision to navigate and avoid obstacles, their eyes have to meet different visual requirements to be able to navigate during these different conditions. The aim of this study was to see if any morphological differences can be found in 6 different species of stingless bees living in the tropics where light intensities can be very limited. By creating 3D models of their eyes with X-ray microtomography we calculated the volumes and made measurements of the different parts of the eye. We found that with increased eye length the bees attained more lens and photoreceptors volume as well as thicker lenses. However, the proportion of photoreceptors, lens and cones in the eyes varies between species. Some bees invested more in lens volume and thickness while others invested more in cone volume and thickness and some attained better vision in the center of the eye whereas others had better vision ventrally. Together with previous findings, we suggest different possibilities on how the bees have different adaptations based on their ecology, behavior and eye morphology. (Less)
Popular Abstract (Swedish)
Bin är nyckeln till självstyrande robotar

Bin är en grupp insekter kända för sin förmåga att tillverka honung och sticka folk när de blir sura. Som många också kanske har märkt är de väldigt bra på att flyga och att de förlitar sig på sin syn för att inte krocka. Bin likt alla andra insekter har ögon lite annorlunda konstruerade jämfört med oss människor. Vi människor har nämligen en enda stor lins där det ingående ljuset bryts och fokuseras längst bak i ögat på ett tunt lager av celler som kallas för näthinnan. Näthinnan innehåller små känsliga fotoreceptorer som fångar upp ljuset och omvandlar det till elektriska signaler som skickas upp till hjärnan där vi tillslut får en bild av det vi ser. Insekters ögon är däremot uppbyggda av en... (More)
Bin är nyckeln till självstyrande robotar

Bin är en grupp insekter kända för sin förmåga att tillverka honung och sticka folk när de blir sura. Som många också kanske har märkt är de väldigt bra på att flyga och att de förlitar sig på sin syn för att inte krocka. Bin likt alla andra insekter har ögon lite annorlunda konstruerade jämfört med oss människor. Vi människor har nämligen en enda stor lins där det ingående ljuset bryts och fokuseras längst bak i ögat på ett tunt lager av celler som kallas för näthinnan. Näthinnan innehåller små känsliga fotoreceptorer som fångar upp ljuset och omvandlar det till elektriska signaler som skickas upp till hjärnan där vi tillslut får en bild av det vi ser. Insekters ögon är däremot uppbyggda av en massa mindre ögon. Varje litet öga har en enskild lins som bryter det inkommande ljuset och fokuserar det på en enhet som kallas för kristallina koner. Därefter förs ljuset vidare genom fotoreceptorer som tar upp ljuset och skickar vidare informationen till hjärnan som en elektrisk signal. Varje sådant litet öga skickar var sin bild av det de ser till hjärnan från varje vinkel deras linser täcker och skickar den informationen till hjärnan för bearbetas. Det är då lätt att tro att vad de ser är alla dessa bilder samtidigt som oftast visats i Hollywood filmer. Men det de faktiskt ser är en slags sammanställd bild från alla bilder tillsammans. Eftersom insekter har små linser jämfört med människor så ser de allting mycket suddigare. För att en insekt ska ha lika bra skärpa som oss måste deras ögon ha en diameter på minst 1 meter, vilket skulle bli orealistiskt tungt för en liten insekt att bära runt på. Men trots detta är bin som lever i tropiska miljöer otroligt bra på att navigera och undvika att kollidera med terrängen fast de flyger så snabbt. Det har därför gjorts många studier på ögon hos olika sorters bin för att försöka förstå hur deras syn fungerar. En studie gjord nyligen där man har skapat 3D modeller av tropiska bins ögon för att göra mått på deras olika strukturer har visat att bin som har tjockare linser ser bättre vid lägre ljusintensiteter och lever troligen då i mer tätbevuxen skog. Man kan ju fråga sig hur sådan här forskning skulle påverka oss vanliga människor? Vad är poängen med all den här forskningen? Jo, många uppfinningar har faktiskt baserats på olika djurs biologiska funktioner. Forskare har bland annat lyckats framställa flexibel tejp som går att ta av från ett sår utan att det skadar vävnaden baserat på spindlars silkestråd. Många kameror är också baserade på olika insekters syn. Forskare från Lunds Universitet hoppas på att när man förstår hur bin navigerar, att man då ska kunna använda den tekniken för att skapa robotar som kan styra sig själva, så kallade drönare. Sådana drönare skulle ha en mängd olika användningsområden, allt från militärt till framtida transportmedel. Så när du i framtiden beställer en pizza och en drönare kommer och lämnar den vid ditt hus så vet du att allt detta är tack vara ett litet bi. (Less)
Please use this url to cite or link to this publication:
author
Håkansson, Viktor
supervisor
organization
course
BIOK01 20161
year
type
M2 - Bachelor Degree
subject
language
English
id
8894230
date added to LUP
2016-10-28 09:45:15
date last changed
2016-10-28 09:45:15
@misc{8894230,
  abstract     = {As the most diverse group of animals in the world with more than a million describes species, insects varies in many aspects of their ecology. Bees are insects that can be found in many different habitats across the world. Some live in open landscapes while others live in denser vegetation, some are active in the night while others are active during the day. Since bees use their vision to navigate and avoid obstacles, their eyes have to meet different visual requirements to be able to navigate during these different conditions. The aim of this study was to see if any morphological differences can be found in 6 different species of stingless bees living in the tropics where light intensities can be very limited. By creating 3D models of their eyes with X-ray microtomography we calculated the volumes and made measurements of the different parts of the eye. We found that with increased eye length the bees attained more lens and photoreceptors volume as well as thicker lenses. However, the proportion of photoreceptors, lens and cones in the eyes varies between species. Some bees invested more in lens volume and thickness while others invested more in cone volume and thickness and some attained better vision in the center of the eye whereas others had better vision ventrally. Together with previous findings, we suggest different possibilities on how the bees have different adaptations based on their ecology, behavior and eye morphology.},
  author       = {Håkansson, Viktor},
  language     = {eng},
  note         = {Student Paper},
  title        = {Morphological differences in the apposition eyes found in different species of stingless bees (Meliponnini: Apidae: Hymenpotera) with X-ray microtomography},
  year         = {2016},
}