Dengan tubuh gemuk dan sayap kecil, lebah tidak memiliki reputasi untuk keterampilan aerial mereka. Sikap canggung mereka membuat beberapa ilmuwan keliru menyarankan bahwa penerbangan mereka bahkan menentang aerodinamika. Tapi, apa yang mereka kekurangan dalam keanggunan, mereka menebus di ketinggian. Menurut penelitian baru, lebah bisa, secara teori, mencapai puncak Gunung Everest.
Konten terkait
- Zombees Telah Berhasil Melintasi AS
- Bisakah lebah dilatih untuk mengendus kanker?
- Bumblebee Amerika Juga Menabrak
Gagasan bahwa lebah bisa menjadi ahli gunung tampaknya tidak masuk akal. "Anda memanjat gunung, dan dingin dan sulit untuk bernapas. Tidak ada oksigen. Untuk serangga terbang, bahkan lebih buruk, " kata Michael Dillon , seorang ahli ekologi di University of Wyoming di Laramie . "Kepadatan udara berkurang, jadi sulit untuk benar-benar menghasilkan kekuatan dengan mengepakkan sayapmu. Hanya ada sedikit molekul di udara untuk didorong melawan."
Tetapi menurut Dillon dan koleganya Robert Dudley, seorang ahli ekologi di University of California di Berkeley dan Smithsonian Tropical Research Institute di Panama, kami sebaiknya tidak meremehkan lebah. Pasangan ini melihat batas penerbangan lebah dan menerbitkan hasilnya dalam Biology Letters hari ini. "Sangat mengejutkan kami, [lebah] bisa terbang jauh lebih tinggi daripada yang kami pikir mereka mampu, " kata Dillon.
Serangga terbang sulit dipelajari di lapangan, dan para ilmuwan tidak tahu banyak tentang batas ekstrim lebah penerbangan. Mereka memiliki beberapa petunjuk: Lebah kayu ( Xylocarpa varipuncta ) yang berasal dari Amerika Serikat bagian barat daya dapat melayang-layang di lingkungan dengan kepadatan udara rendah karakteristik ketinggian tinggi. Lebah anggrek tropis dapat mengangkat dua kali berat badannya saat melayang, indikator lain bahwa lebah memiliki keterampilan terbang yang sedikit lebih dari sekadar kemampuan untuk berpindah dari satu bunga ke bunga lainnya.
Lebah-lebah itu adalah spesies tropis atau dataran rendah, sedangkan lebah adalah penghuni umum jalur pendakian Alpen dari Pegunungan Rocky Amerika ke Andes. "Mereka tampaknya sangat pandai bergaul di tempat tinggi, " kata Dillon. Jadi para peneliti bertanya-tanya, seberapa sulit bagi lebah untuk beterbangan di sana?
Lebah lebah dari spesies tak dikenal mendekati bunga yang tumbuh pada ketinggian sekitar 6500 kaki (2000 meter) di dekat Urumqi, di barat laut Cina. (Foto: ME Dillon) Di pegunungan Cina barat, para peneliti menangkap enam lebah lokal jantan ( Bombus impetuosus ) di alam liar sekitar 10.660 kaki. Mereka menjebak lebah di ruang hipobarik, dan secara bertahap menyedot udara keluar, mensimulasikan lingkungan ketinggian yang lebih tinggi dengan berkurangnya oksigen dan kepadatan udara. "Hanya dengan memompa udara keluar, kita dapat mengurangi tekanan barometrik total yang akan seperti membawa lebah ke atas gunung, " kata Dillon.
Mereka mengamati perilaku lebah, merekam suara untuk menghitung irama beat sayap mereka, dan menganalisis gerakan sayap dari rekaman video. Lebah lebah rata-rata masih bisa berhasil melayang di sekitar 26.000 kaki simulasi, dan dua lebah terbang lebih tinggi dari 29.527 kaki simulasi — itu sekitar 500 kaki di atas puncak Gunung Everest.
Lebah beterbangan di dalam ruang hipobarik di mana tekanan udara kira-kira sama dengan yang ditemukan pada ketinggian 19.600 kaki (6000 meter). (Video milik Michael Dillon) Untuk mencapai ketinggian yang memusingkan seperti itu, setiap organisme terbang (atau bahkan helikopter) pada dasarnya memiliki dua pilihan: mengalahkan sayap mereka lebih cepat atau meningkatkan amplitudo stroke sayap mereka, sudut di mana mereka mengalahkan sayap mereka. Hanya mengepakkan sayap kecil mereka lebih cepat kemungkinan akan lebih sulit bagi lebah karena mereka mengepakkan sayap mereka dengan cara yang cukup unik, sehingga pilihan terbaik bagi lebah adalah mengambil pukulan yang lebih luas.
"Mereka hampir terlihat seperti semacam menginjak air dalam arti tertentu, kata Dillon." Mereka mengepakkan sayap mereka melalui busur yang lebih luas sehingga setiap kali mereka menggerakkan sayap mereka melalui busur itu, mereka sebenarnya mendorong sayap mereka ke arah lebih banyak molekul daripada mereka akan sebaliknya. "Dia mencatat bahwa ada perubahan lain yang lebih halus pada gerakan sayap yang dapat memungkinkan mereka meningkatkan kekuatan yang dihasilkan sayap mereka juga.
Mari kita mundur selangkah — eksperimen yang melibatkan lebah pada dasarnya adalah sebuah toples, dengan tekanan udara dan kadar oksigen berubah di sekitar mereka. Tetapi bagaimana dengan angin, dingin, salju, dan segudang faktor lain yang membuat mendaki gunung begitu berbahaya? Ternyata lebah adalah makhluk yang tangguh — Dillon telah menemukan lebah setinggi 16.000 kaki. Di tempat tinggi di mana "hanya ada kepala bunga memuncak dari salju, lebah di sana dan mengunjungi bunga-bunga ini, " kata Dillon . Fakta bahwa mereka terbang menunjukkan kemampuan lebah untuk beradaptasi dengan perubahan ketinggian seperti itu.
Jadi, mengapa lebah memiliki kemampuan ini? Semua hewan terbang mengatasi ketinggian dengan cara yang berbeda, tetapi mereka biasanya memiliki kinerja penerbangan berlebih yang memungkinkan mereka melakukannya. Untuk lebah dan serangga lainnya, "bahwa kinerja penerbangan berlebih benar-benar berguna untuk hal-hal seperti melarikan diri dari pemangsa, " kata Dillon. Dengan burung-burung yang berpatroli di angkasa dan laba-laba mengintai bunga, ini adalah dunia yang berbahaya bagi seekor lebah.
Lebah juga perlu membawa serbuk sari dan nektar kembali ke sarang. "Lebah mungkin merupakan kasus yang tidak biasa karena kebutuhan mereka untuk mengangkat beban berat dapat memberi keuntungan sekunder dengan memberi mereka rentang ketinggian yang lebih besar. Mereka tidak harus mampu melakukan keduanya pada waktu yang sama — setidaknya tidak pada tingkat yang sama, " kata Richard Bomphrey, ahli biologi di Royal Veterinary College University of London di Inggris. Pada dasarnya, kemampuan lebah untuk mendaki gunung bisa jadi hanya produk sampingan dari sifat yang berkembang untuk meningkatkan pengumpulan serbuk sari.
Memahami batas terbang lebah dan serangga serta hewan lain dapat membantu para ilmuwan memprediksi cara perubahan iklim dapat memengaruhi rentang mereka. Selain memberi kami pemahaman yang lebih baik tentang ekologi serangga, studi penerbangan menginformasikan para insinyur yang mencoba membuat robot terbang kecil — yang suatu hari, misalnya, dapat memonitor lalu lintas atau mensurvei lokasi bencana — tentang cara terbaik untuk meniru lebah dan serangga lain.
"Makalah ini adalah demonstrasi elegan tentang bagaimana hewan terbang dapat meningkatkan kekuatan aerodinamis mereka melalui perubahan kinematik sederhana, " kata Bomphrey. Para insinyur, menurutnya, dapat membangun strategi yang sama. Jadi dalam lebih dari satu cara, temuan ini membawa penerbangan lebah ke tingkat yang sama sekali baru.
