พฤติกรรมการเรียนรู้และการตอบสนองต่อ 2,4-ไดไนโตรโทลูอีนในผึ้งพันธุ์ Apis mellifera Linnaeus, 1758 และผึ้งโพรง Apis cerana Fabricius, 1793

Abstract

ผึ้งให้น้ำหวานเป็นสิ่งมีชีวิตต้นแบบสําหรับการศึกษาการตอบสนองต่อกลิ่นโดยใช้วิธีการเรียนรู้แบบมี เงื่อนไข (classical conditioning) ผ่านทางพฤติกรรมการแลบลิ้นหรือ Proboscis Extension Response (PER) ซึ่งมีรายงานอย่างกว้างขวางในผึ้งพันธุ์หรือผึ้งให้น้ำหวานสายพันธุ์ยุโรป (A. mellifera) ในขณะที่การศึกษาในผึ้งโพรงหรือผึ้งให้น้ำหวานสายพันธุ์เอเชีย (A. cerana) กลับยังมีการศึกษาอยู่น้อยมาก ทั้งที่มีความสําคัญในการเป็นแมลงผสมเกสรในภูมิภาคเอเชียและในประเทศไทย ในการศึกษาครั้งนี้ วิธีการ PER ถูกนํามาใช้เพื่อเป็นตัวประเมินความสามารถในการเรียนรู้และตอบสนองต่อสาร 2,4–ไดไนโตรโทลูอีน (DNT, สารตั้งต้นวัตถุระเบิด) โดยทําการเปรียบเทียบความสามารถของการเรียนรู้และตอบสนองระหว่างผึ้งทั้งสองชนิด การศึกษานี้ทดลองในช่วงระหว่างเดือนพฤษภาคม 2561 ถึงเดือนมีนาคม 2563 ผึ้งที่มีหน้าที่หาอาหารจะถูกจับและนําไปฝึกให้เกิดการเรียนรู้แบบมีเงื่อนไขระหว่างสารละลายน้ำตาลซูโครสความเข้มข้น 50% w/v (ใช้เป็นรางวัล) และ DNT ความเข้มข้น 25 มิลลิกรัมต่อลิตร (ใช้เป็นสิ่งเร้าเงื่อนไข) การฝึกให้ผึ้งเกิดการเรียนรู้แบบมีเงื่อนไขนั้นจะทําการฝึกผึ้งทั้งหมด 6 ครั้ง ในช่วงเวลา 13:00–15:00 น. เพื่อที่จะสามารถประเมินได้ว่าผึ้งมีความสามารถในการเรียนรู้และจดจํากลิ่น DNT ได้หรือไม่ ผลการศึกษาแสดงให้เห็นว่า ผึ้งพันธุ์ (N=61) สามารถเกิดการเรียนรู้แบบมีเงื่อนไขระหว่างกลิ่นและน้ำตาลซูโครสได้ โดยมีการแสดงพฤติกรรม PER เพิ่มขึ้นจาก 9.84±3.84% (การฝึกครั้งที่ 1) เป็น 47.54±6.44% (การฝึกครั้งที่ 6) ในขณะที่ผึ้งโพรง (N=36) สามารถเกิดการเรียนรู้แบบมีเงื่อนไขระหว่างกลิ่นและน้ำตาลซูโครสได้เช่นกัน เกิดการแสดงพฤติกรรม PER เพิ่มขึ้นจาก 2.78±2.78% (การฝึกครั้งที่ 1) เป็น 47.22±8.44% (การฝึกครั้งที่ 6) จากผลการศึกษายังระบุอีกว่า ผึ้งพันธุ์มีความสามารถในการเรียนรู้และตอบสนองต่อ DNT (49.18±6.45%) ได้ดีกว่าผึ้งโพรง (16.67±6.30%) ในช่วงที่สองของการฝึก (P<0.01) สําหรับการทดสอบความสามารถในการจดจํา (memory retention test) พบว่า ผึ้งพันธุ์ยังคงสามารถตอบสนองต่อ DNT และแสดงพฤติกรรม PER ได้ 46.00±3.68%, 67.34±4.83% และ 52.03±3.77% ในขณะที่ผึ้งโพรงก็สามารถแสดงพฤติกรรม PER ได้ 55.50±6.10%, 50.50±7.09% และ 44.50±6.37% หลังจากที่เวลาผ่านไป 10 นาที 24 ชั่วโมงและ 48 ชั่วโมงหลังการฝึกตามลําดับ อย่างไรก็ตามความสามารถในการจดจําต่อกลิ่น DNT ของผึ้งทั้งสองชนิดนี้ไม่ได้แตกต่างกันอย่างมีนัยสําคัญทางสถิติ (P>0.05) จากผลการศึกษานี้ ผู้วิจัยพบว่าผึ้งทั้งสองชนิดมีความจําระยะยาว (long-term memory) ที่ยังคงสามารถแสดงพฤติกรรม PER และตอบสนองต่อกลิ่น DNT ได้แม้ว่าเวลาจะผ่านไปแล้ว 48 ชั่วโมงก็ตาม ความสามารถในการเรียนรู้และจดจําที่แตกต่างกันระหว่างผึ้งให้หวานทั้งสองชนิดนี้อาจจะเป็นผลมาจากคัดเลือกทางธรรมชาติเนื่องจากผึ้งทั้งสองชนิดมีถิ่นที่อยู่อาศัยที่มีสภาพภูมิอากาศแตกต่างกัน การศึกษาเพิ่มเติมเพื่อประเมินความสามารถในการเรียนรู้และการจดจําของผึ้งให้น้ําหวานสายพันธุ์เอเชียชนิดอื่น ๆ จะช่วยให้ข้อมูลที่เป็นประโยชน์เพิ่มขึ้นในการศึกษาเชิงเปรียบเทียบระหว่างผึ้งที่อาศัยในเขตอบอุ่นกับในเขตร้อนชื้น