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Robust flight performance of bumble bees with artificially induced wing wear

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Abstract:

We lack a mechanism that links wing wear with mortality in foraging social insects. This study tests the hypothesis that wing wear strongly degrades foraging flight performance, thereby providing a biomechanical explanation for the wing wear - mortality relationship. We examine the effect of simulated wing wear - wing area reduction and asymmetry - on the flight behaviour of bumble bee (Bombus flavifrons Cresson, 1863) workers moving between vertically oriented flowers spaced 30 cm apart and arranged in a two-dimensional horizontal grid. Flight behaviour was measured in three dimensions as total flying distance, mean velocity, variability of velocity, maximum acceleration, maximum deceleration, percentage of time spent accelerating, and displacement from a straight line path between flowers. Loss of wing area had surprisingly little effect on flight behaviour. Viewed multivariately, bees with low asymmetry and low loss of mean area, or with high asymmetry and high loss of mean area, differed from the other three treatment groups. When bees were burdened with both high asymmetry and high loss of wing area, their between-flower flight path was less direct. Overall, flight behaviour of bumble bees was highly resilient to major changes in wing area and asymmetry in this simple foraging environment. The wing wear-associated causes of increased mortality remain elusive.

Il n’existe pas de mécanisme pour relier l’usure des ailes à la mortalité chez les insectes sociaux qui font des quêtes alimentaires. Notre étude teste l’hypothèse selon laquelle l’usure des ailes réduit considérablement la performance des vols de recherche de nourriture, ce qui fournit une explication biomécanique de la relation entre l’usure des ailes et la mortalité. Nous examinons l’effet d’une usure simulée des ailes - par réduction de la taille et asymétrie des ailes - sur le comportement de vol d’ouvrières de bourdon (Bombus flavifrons Cresson, 1863) qui se déplacent entre des fleurs à orientation verticale placées à 30 cm les unes des autres selon une grille horizontale bidimensionnelle. Le comportement vol a été évalué en trois dimensions d’après les variables suivantes: distance totale de vol, vitesse moyenne, variabilité de la vitesse, accélération maximale, décélération maximale, % du temps passé à l’accélération et déviation du trajet de la ligne droite entre les fleurs. La perte de surface alaire a étonnamment peu d’effet sur le comportement de vol. Dans une perspective multidimensionnelle, les abeilles qui possèdent une asymétrie et une perte de surface moyenne faibles et celles qui ont une asymétrie et une perte de surface moyenne fortes diffèrent des trois autres groupes expérimentaux. Lorsque les abeilles sont affligées à la fois par une forte asymétrie et une perte importante de surface alaire, leur trajet de vol entre les fleurs est moins direct. En somme, le comportement de vol des bourdons est très résilient aux changements importants de surface alaire et d’asymétrie dans cet environnement simple de recherche de nourriture. Les causes de mortalité accrue reliées à l’usure des ailes restent toujours difficiles à cerner.

Document Type: Research Article

Publication date: July 1, 2008

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