(a-b) Bögöly (Tabanidae) imágó és lárva – 12 mm és 2 cm (Fotó: Kriska György)
A bögölyök (Tabanidae) az egész Földön elterjedt rovarok, amelyeknek nőstényei vérszívók, így az embernek is sok kellemetlenséget okoznak. Táplálkozásuk során vírusos, bakteriális, és fonálféreg okozta betegségeket terjesztenek. A bögölylárvák vízben, vagy nedves talajban fejlődnek. A hengeres testű, 20-30 mm-es orsó alakú állatok 1-2 éves fejlődésük során sokszor vedlenek. A bögölylárvák patakokban, tavakban, de akár egy keréknyomban összegyűlő pocsolyában is megélnek, ahol az üledékben vadásznak kisebb férgekre és rovarlárvákra. A kifejlett bögölyök petéiket nem közvetlenül a vízbe rakják, hanem zömében a víz fölé hajló levelekre, illetve a vízparti kövekre, ahonnan a lárvák a vízbe esnek, illetve a vízbe másznak.
A korszerű, intenzív és gazdaságos állattenyésztési eljárások fokozott mértékben megkövetelik azon környezeti tényezők ismeretét, amelyek jelentős befolyást gyakorolnak a termelési eredményekre. Világszerte sok helyen alkalmazzák az olcsó, szabad vagy félig szabad állattartást. A réteken, legelőkön vagy nyitott karámokban tartott állatokat gyakran zaklatják bögölyök, és ezzel a termelési eredmények jelentős csökkenését okozzák. A hatásuk nem lebecsülendő, hiszen egy szarvasmarha napi vérvesztesége akár 200-300 cm3 is lehet a bögölyök vérszívása miatt. Ennek következtében csökken a tejhozam, a hízómarhák később érik el a kívánt vágósúlyt.
A bögölyökkel foglalkozó kutatások mindig is a figyelem középpontjában álltak az említett gazdasági és közegészségügyi jelentőségük miatt. Miután a szakemberek már igen korán fölismerték, hogy e vérszívók elleni hatékony védekezést jól működő bögölycsapdák kifejlesztésével érhetik el, világszerte nagy energiákat fektettek ezek létrehozásába.
Horváth Gábor és Horváth Loránd választásos terepkísérlete
Kutatásunk célja az volt, hogy választásos viselkedési terepkísérletekkel igazoljuk a bögölyök polarizációlátását és pozitív polarotaxisát, vagyis azt, hogy e rovarok a vízszintesen poláros fényhez vonzódnak. Hipotézisünk szerint a polarotaxisnak fontos szerepe van a bögölyök életében: a polarizációérzékeny nőstény bögölyök először a vizet detektálják a róla tükröződő vízszintesen poláros fény segítségével, majd a víz fölé hajló növények leveleit, mint tojásrakó helyeket, valamint a vízparton ivó/fürdőző nagytestű emlősöket vérszívás céljából keresik föl, továbbá ott találkozhatnak a hím egyedekkel is. A polarotaxis domináns tulajdonságként való igazolása a nőstény és a hím bögölyöknél, lehetőséget ad e rovarok optikai alapon működő, nagy hatékonyságú csapdázására.
Horváth Gábor bögölyt fog be a fényes fekete tesztfelületen (Fotó: Horváth Loránd)
5 különböző típusú választásos viselkedési kísérletet végeztünk bögölyökkel. Az első választásos kísérletünkben 5 darab 1 m × 1 m-es falapot fektettünk vízszintesen a földre egymástól 1 métere, amiket különböző típusú, száraz felszínű anyagokkal borítottunk. Ezek rendre a következők, (1) fényes fekete műanyag fólia, (2) fényes fehér műanyag fólia, (3) alumínium fólia, (4) matt fekete szövet, (5) matt fehér szövet. 3 m-ről figyelve följegyeztük a különböző tesztfelületekre leszálló bögölyök viselkedését, tesztfelületekkel való érintkezéseik és az onnan történő fölröppenéseik számát, valamint az ott töltött időtartamokat.
Az első választásos terepi kísérletben 9 bögölyfaj hím és nőstény egyedeit sikerült begyűjteni a vízszintes fekete műanyag fólián. A kísérletek során 7 különböző viselkedéselemet lehetett megfigyelni a tesztfelületeknél, amelyek a következők voltak:
Mielőtt a bögölyök leszállnának egy vízszintesen poláros fényt visszaverő, sima felületű, vízszintes fekete műanyag fóliára jellegzetes "érintő röpülést" végeznek, aminek során többször is megérintik a felületet (fekete pontokkal jelölve). A röppálya a fényes fekete fólia esetén két szélsőséges esetben közel függőleges (A), illetve vízszintes (B) ívekből áll. A bögölyök a leszállás előtt egyszer (C) vagy kétszer (D) érintik meg a felületet. A repülési irányt a nyílfejek mutatják
Érintés: A vizsgált bögöly többször elrepül a tesztfelület fölött, miközben 5-30-szor röviden megérinti azt. Két jellegzetes „érintő repülési” típust különítettünk el: közel függőleges, illetve vízszintes röppályával (A-B. ábra) jellemezhető.
Leszállás: A rovar azonnal vagy az „érintő repülést” követően leszáll a tesztfelületre, és legálabb 2 másodpercig ott marad (C-D. ábra).
Helyben maradás: A bögöly leszállás után több másodpercig a tesztfelület ugyanazon pontján mozdulatlanul áll.
Járkálás: A rovar gyorsan és folyamatosan mászik a tesztfelületen, közben többször irányt változtat.
Söprögetés: A bögöly járkálás közben meg-megáll, miközben két első lábával „söprögetni” kezdi a felszínt. Ezután kissé tovább halad, majd újra kezdi az előző mozdulatot.
Fölröppenés: Az előző három tevékenység közben a rovar föl-fölszáll a tesztfelületről, majd 1-2 másodperc múlva visszatér annak más pontjára.
Elrepülés: A bögöly végleg elhagyja a tesztfelületet.
Az első vizsgálat során mért adatok alapján a fényes fekete műanyag fólia vonzóbb volt a bögölyök számára, mint a másik négy tesztfelület. Az érintések száma a fényes fekete fólia esetében sokkal magasabb, mint a többi négy esetben. Ez azzal magyarázható, hogy általában a fényes fekete fóliára való leszállást az „érintő repülés” előzte meg, míg a többi tesztfelület esetén ez a viselkedéselem ritkán volt megfigyelhető. Az alumínium fólia, a matt fehér szövet és a matt fekete szövet nem bizonyult vonzónak a bögölyök számára.
Bögöly a fényes fekete tesztfelületen
A második választásos kísérletetünkben kétféle tesztfelszínt használtunk a falapok borítására: a fényes fekete műanyag fóliát és fényes fehér műanyag fóliát. A köztük lévő távolság 1 m volt. Függőleges, illetve vízszintes helyzetüket óránként változtattuk. A tesztfelületekhez érkező bögölyök viselkedését 3 m-ről figyelve folyamatosan rögzítettük.
A második kísérletben a függőlegesen elhelyezett tesztfelületek (fényes fehér illetve fekete fólia) egyáltalán nem voltak hatással a bögölyökre. Ha mindkét fóliát vízszintesen a földre fektettük, akkor ugyanazokat a viselkedés elemeket figyeltük meg, mint az első kísérletben. A fényes fekete fólia ebben az esetben is vonzóbb, mint a fényes fehér.
A harmadik választásos kísérletben 3 pár különböző beállítású, ragasztóval bevont csapdát helyeztünk ki. A csapdák alapjait falapok képezték, melyekre fényes fekete illetve fehér műanyag fóliákat erősítettünk és színtelen, szagtalan nem beszáradó ragasztóval vontuk be őket. Az első pár csapdát (egy fekete és fehér műanyag fóliával takart) vízszintesen a földre fektettük. A második pár csapdát a lombkorona szintjén, 190 cm-es magasságban vízszintesen helyeztük el úgy, hogy fényes, ragasztós felületük a föld felé nézzen. A harmadik pár csapdát függőleges irányultsággal szintén a lombkorona szintjén, 190 cm-es magasságban, függesztettük fel, és a csapdák mindként oldalát ragasztóval bevontuk. A csapdákat egymástól 2 m-re, a kísérleti párokat pedig egymástól 20 m-re állítottuk fel. A befogott bögölyöket leszámoltuk és metil-alkoholban tartósítottuk a későbbi határozás végett.
A harmadik kísérlet eredményét összefoglaló táblázat adataiból megállapítható, hogy a bögölyökre vonzó hatást kizárólag a földre fektetett, fényes fekete felületével felfelé néző csapdák fejtettek ki. Mindezek alapján megállapítható, hogy a bögölyök érzékenyek a vízszintesen poláros fényre, ha az szemük hasoldali (ventrális) régióját éri.
A második választásos kísérletetünkben kétféle tesztfelszínt használtunk a falapok borítására: a fényes fekete műanyag fóliát és fényes fehér műanyag fóliát. A köztük lévő távolság 1 m volt. Függőleges, illetve vízszintes helyzetüket óránként változtattuk. A tesztfelületekhez érkező bögölyök viselkedését 3 m-ről figyelve folyamatosan rögzítettük.
A második kísérletben a függőlegesen elhelyezett tesztfelületek (fényes fehér illetve fekete fólia) egyáltalán nem voltak hatással a bögölyökre. Ha mindkét fóliát vízszintesen a földre fektettük, akkor ugyanazokat a viselkedés elemeket figyeltük meg, mint az első kísérletben. A fényes fekete fólia ebben az esetben is vonzóbb, mint a fényes fehér.
A harmadik kísérletben használt csapdákkal begyűjtött bögölyök egyedszáma
A negyedik választásos kísérlethez egy fehér és egy fekete, 70 cm átmérőjű kör alakú műanyag tálcát használtunk. Ezeket 4 cm-es vastagságban csapvízzel feltöltöttük, és egymástól 1 m-re, árnyékos helyen helyeztük el. A két tálca pozícióját kétóránként cseréltük. 3 m-es távolságból figyelve rögzítettük a tálcákhoz érkező bögölyök viselkedését.
Horváth Gábor és Kriska György a fehér és fekete vizestálcákkal (Fotó: Kriska György és Horváth Gábor)
A 4. kísérlet eredményei szerint a bögölyök szinte kizárólag a fekete vizes tálcát választják. Sokkal többször érintik meg a fekete vizes tálca felszínét, mint a fehérét. Míg a fekete vizes tálca erősen és vízszintesen poláros fényt, addig a fehér vizes tálca gyengén és nem vízszintesen poláros fényt reflektál. Ezen eredmények újból alátámasztják a hipotézist, amely szerint a bögölyök erősen és vízszintesen poláros fény felé vonzódnak, azaz pozitív polarotaxist mutatnak.
Az érintés, leszállás és járkálás viselkedéselemek száma a negyedik kísérletben. NT: Az „érintő repülés” során a vízfelszín megérintésének száma
Az ötödik választásos kísérlet öt különböző helyszínén ugyanazokat a műanyag tálcákat használtuk, mint a 4. terepkísérletben, csak most a csapdákba étolajat öntöttünk (4 cm-es vastagságban). A vizsgálat alapvető célja a bögölyök pozitív polarotaxisán alapuló poláros bögölycsapda prototípus tesztelése volt. Korábbi kísérletekből tudjuk, hogy az étolaj képes csapdába ejteni azokat a rovarokat, amelyek megérintik a felületét.
Az ötödik kísérlet során a fekete olajtálcák összességükben 776 darab, míg a fehér olajtálcák csak 25 darab egyedet csapdáztak. A választásos viselkedési kísérlet eredményei újfent alátámasztják az alaphipotézist, (miszerint a bögölyök pozitív polarotaxist mutatnak, és a vízszintesen poláros fény szemük ventrálisan elhelyezkedő ommatidiumaival érzékelik).
Terepkísérleteink során azt tapasztaltuk, hogy a vízszintesen poláros fény egyfajta szupernormális ingerként ellenállhatatlan vonzerőt gyakorol a bögölyökre, még akkor is, mikor számos ló és/vagy szarvasmarha, azaz gazdaállat volt a közelben.
Horváth Loránd és Horváth Gábor a terepkísérleti helyszínen a kiskunhalasi temetőben
A vérszívó rovarok közül a bögölyök az elsők, melyeknél sikerült kimutatni a pozitív polarotaxist, ami lehetőséget nyújt olyan optikai alapon működő, új rovarcsapdák kifejlesztésére, amelyek a fény erős és vízszintes lineáris polarizációja révén fejtik ki jelentős vonzó és csapdázó hatásukat. A hagyományos bögölycsapdák működése alapvetően a visszavert fény erősségén, színén, a csapda alakján, méretén vagy mozgásán alapszik. Ezen csapdákban gyakran használtak vonzó hatású anyagokat, ilyenek a szén-dioxid, ammónia és aceton. Azonban eddig egyetlen bögölycsapda sem váltotta be teljesen a hozzáfűzött reményeket, sem a hatékonyság, sem pedig a szelektivitás tekintetében.
Forrás
