Lebah Terbang Membawa 80% Nektar dari Berat Tubuhnya dengan Energi Lebih Sedikit

Lebah adalah pengangkat besar dari dunia serangga, mampu terbang kembali ke sarang dengan berat badan mereka sendiri di nektar. Sebuah studi baru menunjukkan bagaimana lebah terbang kembali ke sarang dengan 80% dari beban tubuhnya. lebah menunjukkan lebih banyak kelakuan dalam perilaku daripada yang Anda harapkan dari serangga yang kikuk, kata peneliti. Lebah Terbang Membawa 80% Nektar dari Berat Tubuhnya dengan Energi Lebih Sedikit

Mode Ekonomi: Muatan besar dengan efisiensi energi

Pixabay

Lebah dapat membawa 60, 70 atau 80 persen Nektar dari berat badan mereka terbang, sedangkan yang akan menjadi beban besar bagi kami hanya berjalan-jalan, “kata peneliti Susan Gagliardi, rekan peneliti di College of Biological Sciences di University of California, Davis.

Mengukur energi yang dikeluarkan oleh lebah terbang, sebuah tuanh dirancang khusus (sebuah snowglobe kosong). Mereka menempelkan potongan kecil kawat solder ke lebah untuk menyesuaikan beratnya. “Kami memiliki lebah di ruang kecil dan kami mengukur karbon dioksida yang mereka hasilkan. Mereka kebanyakan membakar gula sehingga Anda dapat mengetahui secara langsung berapa banyak gula yang mereka gunakan saat mereka terbang,” kata Gagliardi.

Mereka juga menggunakan video berkecepatan tinggi untuk memeriksa ketukan dan gerakan sayap. Bumblebees terbang dengan cara yang sangat berbeda dengan pesawat, kata Stacey A. Combes profesor di Departemen Neurobiologi, Fisiologi dan Perilaku. Sementara udara mengalir dengan lancar di atas sayap pesawat terbang atau bilah rotor, lebah menggerakkan sayapnya dengan sudut tinggi ke vortisitas udara yang melengkung di sekitar sayap. Ini menghasilkan lebih banyak pengangkatan daripada aliran udara yang halus, tetapi tidak stabil karena vortisitasnya cepat rusak. Lebah mampu mempertahankan penerbangan dengan menggerakkan sayapnya dengan sangat cepat.

Karena lebah memicu penerbangan dari nektar yang mereka bawa, mereka harus menjadi lebih ringan saat mereka terbang dan menggunakan lebih sedikit energi. Yang mengejutkan mereka, Combes dan Gagliardi menemukan bahwa lebah sebenarnya bisa menggunakan lebih sedikit energi per unit muatan ketika mereka lebih sarat muatan. “Mereka menjadi lebih ekonomis dalam menerbangkan semakin banyak beban mereka, yang tidak masuk akal dalam hal energi,” kata Combes.

Teknik Amplitudo Goresan

Melihat dari dekat, para peneliti menemukan bahwa lebah memiliki dua cara berbeda untuk mengatasi peningkatan beban. Mereka selalu meningkatkan amplitudo goresan (seberapa jauh sayap mengepak) ketika mereka lebih banyak dimuat, tetapi ini tidak cukup untuk mendukung bobot ekstra sendiri. 

Frekuensi Wingbeat

Untuk membuat perbedaan, lebah dapat meningkatkan frekuensi wingbeat, yang menghasilkan lebih banyak daya angkat dan meningkatkan biaya energetik. Tetapi lebah juga memiliki alternatif, mode terbang yang sedikit berbeda yang memungkinkan mereka untuk membawa beban yang lebih berat sembari mengeluarkan lebih sedikit energi daripada ketika mereka meningkatkan frekuensi mengepak.

Belum jelas apa sebenarnya yang melibatkan “mode ekonomi” ini, kata Combes, meskipun itu mungkin melibatkan perubahan dalam bagaimana sayap berputar untuk membalikkan arah di antara pukulan. Tetapi itu adalah sesuatu yang lebah dapat pilih untuk dilakukan, atau tidak. “Ternyata menjadi pilihan perilaku yang mereka buat dalam hal bagaimana mereka mendukung beban,” combes.

Ketika lebah dimuat atau diistirahatkan dengan ringan, mereka cenderung meningkatkan frekuensi ketukan sayap. Ketika mereka lebih banyak dimuat, mereka beralih ke mode ekonomi misterius, menghasilkan kekuatan yang cukup untuk mendukung beban hanya dengan sedikit peningkatan, atau bahkan penurunan, dalam frekuensi mengepak.

Ekonomi dan stabilitas Jika lebah dapat menghemat energi saat terbang, mengapa mereka tidak menggunakan mode ekonomi ini sepanjang waktu? Tidak jelas, tetapi mungkin bahwa frekuensi wingbeat tinggi memiliki keunggulan kinerja, misalnya dalam menjaga stabilitas di udara turbulen atau menghindari rintangan.

“Ini telah memberi kita penghargaan bahwa itu adalah perilaku, mereka memilih apa yang harus dilakukan. Bahkan lebah yang sama pada hari yang berbeda akan memilih cara baru untuk mengepakkan sayapnya.” Combes.

Penelitian ini sebagian didukung oleh hibah dari National Science Foundation. Demikian ulasan Lebah Terbang Membawa 80% Nektar dari Berat Tubuhnya dengan Energi Lebih Sedikit. 

Refrensi Jurnal:

• Stacey A. Combes, Susan F. Gagliardi, Callin M. Switzer, and Michael E. Dillon. Kinematic flexibility allows bumblebees to increase energetic efficiency when carrying heavy loads. Science Advances, 2020 DOI: 10.1126/sciadv.aay3115