Карл фон Фриш

Карл Риттер фон Фриш
В традиционной одежде, со своими медоносными пчелами.
Рожденный	( 1886-11-20 ) 20 ноября 1886 г. Вена , Австро-Венгрия (ныне Австрия )
Умер	12 июня 1982 г. ) ( 1982-06-12 ) ( 95 лет Мюнхен , Бавария , Западная Германия (ныне Германия )
Образование	Венский университет ( доктор философии , 1910 г.) Мюнхенский университет
Известный	Поведение и восприятие пчел
Супруг (а)	Маргарет, урожденная Мор
Родители	Антон фон Фриш (отец) Мари Экснер (мать)
Награды	ФорМемРС (1954) Нобелевская премия по физиологии и медицине (1973 г.). Премия Бальзана по биологии (1962) Премия Калинга (1958) Магелланова премия (1956) Премия Любви (1921)
Научная карьера
Поля	Этология
Учреждения	Университет Ростока , Университет Бреслау , Мюнхенский университет, Университет Граца
Известные студенты	Ингеборг Белинг , Максимилиан Реннер

Карл Риттер автор: Фриш , ForMemRS (20 ноября 1886 — 12 июня 1982) — немецко-австрийский этолог , получивший Нобелевскую премию по физиологии и медицине в 1973 году вместе с Николаасом Тинбергеном и Конрадом Лоренцем .

Его работа была сосредоточена на исследовании чувственного восприятия медоносной пчелы , и он был одним из первых, кто интерпретировал значение танца виляния . Его теория, описанная в его книге 1927 года «Aus dem Leben der Bienen» (переведенной на английский как «Танцующие пчелы »), была оспорена другими учёными и встречена в то время со скептицизмом. Лишь намного позже было показано, что это точный теоретический анализ.

Ранний период жизни

Карл Риттер фон Фриш был сыном хирурга и уролога Антона фон Фриша (1849–1917) от брака с Мари Экснер. Карл был младшим из четырех сыновей, каждый из которых стал профессором университета. Фон Фриш имел частичное еврейское происхождение. Его бабушка по материнской линии была еврейского происхождения.

Карл учился в Венском университете у Ганса Лео Пшибрама и в Мюнхене у Рихарда фон Гертвига , первоначально в области медицины, но позже обратился к естественным наукам . Докторскую степень он получил в 1910 году и в том же году начал работать ассистентом на кафедре зоологии Мюнхенского университета .

Карьера

В 1912 году он стал там преподавателем зоологии и сравнительной анатомии; и в 1919 году получил звание профессора. Его исследования медоносных пчел продолжила его ученица Ингеборг Белинг . В 1921 году он поступил в Ростокский университет в качестве профессора зоологии и директора института. В 1923 году он принял предложение занять кафедру в университете Бреслау , а в 1925 году вернулся в Мюнхенский университет, где стал главой института зоологии.

Фон Фриш, среди прочего, привлек негативное внимание со стороны нацистского режима. за наем помощников-евреев, в том числе многих женщин, и за практику «еврейской науки». В конце концов Фришу пришлось уйти на пенсию, но решение было отменено из-за его исследований ноземных инфекций у пчел.

Институт зоологии был разрушен во время Второй мировой войны , и в 1946 году Фриш перешёл на работу в Университет Граца , оставаясь там до 1950 года, когда он вернулся в вновь открывшийся Мюнхенский институт. Он вышел на пенсию в 1958 году, но продолжил свои исследования.

Личная жизнь

Карл Риттер фон Фриш женился на Маргарете, урожденной Мор, которая умерла в 1964 году. Их сын, Отто Риттер фон Фриш, был директором Брауншвейгского музея естественной истории с 1977 по 1995 год.

Исследовать

Фриш изучал аспекты поведения животных , включая навигацию животных , у карниолских медоносных пчел. ( Apis mellifera carnica ), подвид европейской медоносной пчелы .

Карниолская медоносная пчела на золотарника головке цветка

Восприятие пчел

Фриш обнаружил, что пчелы могут различать различные цветущие растения по запаху и что каждая пчела является «постоянным цветком». Удивительно, но их чувствительность к «сладкому» вкусу лишь немного сильнее, чем у человека. Он считал возможным, что пространственное обоняние пчелы возникло в результате прочного соединения ее обонятельного чувства с тактильным чувством.

Фриш был вторым, кто продемонстрировал, что медоносные пчелы обладают цветовым зрением (первым был Чарльз Генри Тернер ), чего он добился с помощью классического кондиционирования . Он научил пчел питаться чашкой с сахарной водой, изображенной на цветной карточке. Затем он положил цветную карту посередине набора серых карточек. Если пчелы видят цветную карту как оттенок серого, то они перепутают синюю карту хотя бы с одной из серых карт; пчелы, прилетевшие на корм, посетят более одной карты в массиве. С другой стороны, если у них есть цветовое зрение, то пчелы посещают только синюю карту, так как она визуально отличается от других карт. пчелы Цветовосприятие сравнимо с человеческим, но с смещением от красной к ультрафиолетовой части спектра . По этой причине пчелы не могут отличить красный от черного (бесцветного), но различают белый, желтый, синий и фиолетовый цвета. Цветовые пигменты, отражающие УФ-излучение, расширяют спектр различимых цветов. Например, несколько цветков, которые могут показаться людям одинакового желтого цвета, пчелам покажутся разноцветными (разноцветные узоры) из-за разной пропорции ультрафиолета.

Исследование Фришем способностей пчел к ориентации имело важное значение. Он обнаружил, что пчелы могут распознавать желаемое направление компаса тремя разными способами: по Солнцу, по поляризации голубого неба и по магнитному полю Земли, при этом Солнце используется в качестве основного компаса, причем альтернативы зарезервированы для условия, возникающие под пасмурным небом или в темном улье .

Свет, рассеянный на голубом небе, образует характерный узор частично поляризованного света, который зависит от положения Солнца и невидим для человеческого глаза. Благодаря УФ-рецептору в каждой линзе сложного глаза и УФ-фильтру, ориентированному по-разному в каждой из этих единиц, пчела способна обнаружить эту картину поляризации. Небольшого кусочка голубого неба пчеле достаточно, чтобы распознать изменения рисунка, происходящие в течение дня. Это обеспечивает не только направленную, но и временную информацию.

Фриш доказал, что изменения положения Солнца в течение дня дают пчелам инструмент ориентации. Они используют эту возможность, чтобы получить информацию о ходе дня глубоко внутри темного улья, сравнимую с той, что известна по положению Солнца. Это позволяет пчелам всегда передавать актуальную информацию о направлении во время виляющего танца без необходимости сравнивать их с Солнцем во время длительных танцевальных фаз. Это предоставляет им не только альтернативную информацию о направлении, но и дополнительную временную информацию.

У пчел есть внутренние часы с тремя различными механизмами синхронизации или хронометража. Если пчела знает направление к месту кормления, найденному во время утренней экскурсии, она также может найти то же место, а также точное время, в которое этот источник дает пищу, во второй половине дня, в зависимости от положения солнца.

По мнению Фриша , в зависимости от магнитного поля выравнивание плоскости строящейся соты (например, новой соты роя) будет таким же, как и у домашнего улья роя. Экспериментальным путем можно получить даже деформированные гребни, согнутые в круг.

Вертикальное расположение сот Фриш приписывает способности пчел определять, что является вертикальным, с помощью головы, используемой в качестве маятника, вместе с кольцом сенсорных клеток на шее.

Танцы как язык

Знания о местах кормления могут передаваться от пчелы к пчеле. Средство общения – особый танец, имеющий две формы:

Хоровод

« Хоровод » сообщает о том, что в непосредственной близости от улья на расстоянии от 50 до 100 метров находится место кормления, без указания конкретного направления. Благодаря тесному контакту между пчелами он также предоставляет информацию о типе пищи (запах цветков).

Кормящая пчела... начинает исполнять своеобразный «хоровод». На той части гребня, где она сидит, она начинает кружиться по узкому кругу, постоянно меняя направление, поворачиваясь то вправо, то влево, танцуя по часовой стрелке и против часовой стрелки, в быстрой последовательности, описывая в каждой от одного до двух кругов. направление. Этот танец исполняется среди самой густой суеты улья. Что делает его таким особенно ярким и привлекательным, так это то, как он заражает окружающих пчел; сидящие рядом с танцовщицей начинают спотыкаться за ней, все время стараясь удержать вытянутые щупальца в тесном контакте с кончиком ее живота. ... Они принимают участие в каждом ее маневре, так что сама танцовщица в своих безумных кружащих движениях словно несет за собой вечный кометный хвост пчел.

Виляющий танец

Виляющий танец

Интерпретация виляющего танца: направление относительно солнца показано углом к ​​вертикали; расстояние по времени, затраченному на центральном участке.

« Танец виляния » используется для передачи информации о более отдаленных источниках пищи. Для этого танцующая пчела продвигается вперед на определенное расстояние по вертикально висящим сотам в улье, затем очерчивает полукруг, чтобы вернуться в исходную точку, после чего танец начинается снова. На прямом участке пчела «покачивает» заднюю часть. Направление прямого участка содержит информацию о направлении источника пищи, причем угол между прямым участком и вертикалью представляет собой в точности угол, под которым направление полета находится к положению солнца. Расстояние до источника пищи определяется временем, затраченным на прохождение прямого участка, одна секунда указывает на расстояние примерно в один километр (поэтому скорость танца обратно пропорциональна фактическому расстоянию). Остальные пчелы воспринимают информацию, поддерживая тесный контакт с танцующей пчелой и реконструируя ее движения. Они также получают информацию через обоняние о том, что находится в источнике пищи (тип пищи, пыльца, прополис , вода), а также его специфические характеристики. Ориентация функционирует настолько хорошо, что пчелы могут найти источник пищи с помощью виляющего танца, даже если есть препятствия, которые им приходится обходить, как мешающую гору.

Что касается слуха, Фриш не смог определить эту способность восприятия, но предполагалось, что вибрации можно ощутить и использовать для общения во время виляющего танца. Подтверждение было позже предоставлено доктором Юргеном Таутцем, исследователем пчел из Биоцентра Вюрцбургского университета.

«Диалекты»

Описанные выше лингвистические открытия были основаны на работе Фриша, главным образом, с пчелами разновидности Carnica. Исследования других разновидностей привели к открытию, что языковые элементы зависят от разновидности, поэтому способы передачи информации о расстоянии и направлении сильно различаются.

Другая работа

Работа Фриша в области медоносных пчел включала изучение феромонов , выделяемых пчелиной маткой и ее дочерьми, которые поддерживают очень сложный социальный порядок в улье. За пределами улья феромоны заставляют пчел-самцов или трутней привлекать матку и спариваться с ней. Внутри улья запах не влияет на трутней.

Почести и награды

• Премия Любви (1921)
• За заслуги перед искусством и наукой (1952)
• Иностранный почетный член Американской академии искусств и наук (1952).
• Избран иностранным членом Королевского общества (ForMemRS) в 1954 году.
• Почетное кольцо Вены (1956 г.)
• Премия Калинга за популяризацию науки (1958 г.)
• Баварский орден «За заслуги» (1959).
• Иностранный член Королевской Нидерландской академии искусств и наук (1959).
• Австрийская медаль науки и искусства (1960 г.)
• Премия Бальзана по биологии «За то, что он посвятил всю свою жизнь экспериментам на тысячах пчел, открыв тем самым истинный язык жестов для общения и открыв новый взгляд на знание поведения насекомых» (мотивация Комитета Генеральной премии Бальзана). (1962)
• Нобелевская премия по физиологии и медицине присуждена Конраду Лоренцу и Николаасу Тинбергену за достижения в области сравнительной физиологии поведения и новаторские работы в области общения между насекомыми. (1973)
• Большой крест за заслуги перед Федеративной Республикой Германия ( со звездой и кушаком 1974 г.)
• Баварский Орден Максимилиана за науку и искусство (1981)
• В его честь Медаль Карла Риттера фон Фриша Немецкого зоологического общества ( Deutschen Zoologischen Gesellschaft , DZG) вручается каждые два года ученым, чья работа отличается выдающимися зоологическими достижениями, представляющими собой интеграцию знаний из нескольких различных биологических дисциплин. Это самая важная научная премия Германии в области зоологии, размер призового фонда которой составляет 10 000 евро.
• Член Немецкой академии наук Леопольдина – Национальная академия наук
• Почетные доктора ряда университетов, почетное членство многочисленных академий и научных обществ.

Публикации

На немецком языке

• Чувство цвета и формы пчел. В: Зоологические ежегодники (физиология) 35, 1–188, (1914–15).
• О обонянии пчел и его значении в биологии цветов. В: Зоологические ежегодники (физиология) 37, 1–238 (1919).
• О «языке» пчел. Психологическое обследование животных. В: Зоологические ежегодники (физиология) 40, 1–186 (1923).
• Из жизни пчел. Шпрингер Верлаг Берлин (1927)
• Исследование расположения органа слуха у гольяна. В: Журнал сравнительной физиологии 17, 686–801 (1932), Р. Стеттер.
• О вкусе пчел. В: Журнал сравнительной физиологии 21, 1–156 (1934).
• Вы и жизнь – современная биология для всех. (1936) [буквально: « Ты и жизнь: современная биология для каждого человека ]»
• О химическом веществе в рыбьей коже и его биологическом значении. В: Журнал сравнительной физиологии 29, 46–145 (1941).
• Танцы пчел. В: Австрийский зоологический журнал 1, 1–48 (1946).
• Поляризация небесного света как ориентирующий фактор в танцах пчел. В: Experientia (Базель) 5, 142–148 (1949).
• Солнце как компас в жизни пчел. В: Experientia (Базель) 6, 210–221 (1950).
• Маленькая книга о насекомых. Инсель Верлаг (1961)
• Танцевальный язык и ориентация пчел. Springer-Verlag Берлин/Гейдельберг/Нью-Йорк (1965)
• Из жизни пчел. Springer-Verlag Berlin/Heidelberg/New York (1927; 9-е издание 1977 г.), ISBN   3-540-08212-3
• Воспоминания биолога. Springer-Verlag, Берлин/Геттинген/Гейдельберг, 1957 (автобиография)
• Танцевальный язык пчел. Оригинальные звукозаписи 1953–1962 гг. , изд. в. Клаус Сандер. Комплект из 2 компакт-дисков. Предположим, Кельн, 2005 г. ISBN   978-3-932513-56-5
• Животные как строители . Франкфурт-на-Майне, Ульштайн, 1974. 309 страниц. 105 рисунков и 114 фотографий. ISBN   3-550-07028-4

По-английски

• Танцующие пчелы: отчет о жизни и чувствах медоносной пчелы , Harvest Books New York (1953), перевод Aus dem Leben der Bienen , 5-е исправленное издание, Springer Verlag
• О биологии , Оливер и Бойд (1962), перевод книги Du Und Das Leben.
• Архитектура животных (первоначально опубликованная как Tiere Als Baumeister .) Нью-Йорк, Хелен и Курт Вольф. ( ISBN   0-15-107251-5 ) (1-е издание 1974 г.)
• Язык танца и ориентация пчел , Кембридж, Массачусетс, издательство Гарвардского университета (1967), перевод книги « Язык танца и ориентация пчел».

Внешние ссылки

• Дань памяти Карлу фон Фришу Сирилла Жаниссе
• Танец и общение медоносных пчел.
• Карл фон Фриш на Nobelprize.org с Нобелевской лекцией 12 декабря 1973 г. «Расшифровка языка пчелы».
• Биография и библиография в Виртуальной лаборатории Института истории науки Макса Планка.
• Работы Карла фон Фриша или о нем в Интернет-архиве