El "tercer hombre". Karl von Frisch y el lenguaje de las abejas

Querida hija:

En el año 1973 tres hombres fueron galardonados con el Premio Nobel de Medicina y Fisiología. Los tres, sin pretenderlo premeditadamente, habían fundado la Ciencia del Comportamiento Animal, la Etología. O, por lo menos, la habían introducido de lleno en el método científico moderno. El austríaco Konrad Lorenz llegó a convertirse en uno de los pensadores científicos más influyentes del siglo XX, y el neerlandés Nikolaas Tinbergen se hizo célebre por los ingeniosos experimentos con los que estudió el comportamiento de insectos y peces. Pero hubo un "Tercer Hombre" que siempre fue algo menos "popular" al menos a nivel del gran público aunque en cierto modo fue el Maestro de los anteriores. Pero el también austríaco Karl von Frisch descubrió nada menos que la forma en la que las abejas "hablan" entre sí. Esta es su historia.

La Vida de las abejas es uno de las obras fundamentales de Karl von Frisch

Karl von Frisch, el hombre que susurraba a las abejas.

Karl von Frisch nació en Viena en 1886, hijo de un profesor de Cirugía. Siguió los pasos de su padre comenzando los estudios de Medicina pero aquello no era lo suyo y cambió de carrera, estudiando Zoología en Viena y en Múnich. Se doctoró en 1910 en la Universidad de Viena y empezó a trabajar como profesor asistente en el Instituto de Zoología de la Universidad de Múnich.

Karl von Frisch (1886 - 1982)

La Viena que vio nacer a von Frisch y acogió sus años de juventud era una de las ciudades más fascinantes del mundo junto con París, Londres y Nueva York. Capital de un Imperio multinacional, el Imperio Austro-húngaro, con el cambio de siglo experimentó la paradoja de centralizar el conservadurismo político y moral del Imperio con una de las épocas culturales más avanzadas y transgresoras de todos los tiempos. En aquella Viena se dieron cita la arquitectura de Otto Wagner y Adolf Loos, la pintura de Gustav Klimt, Egon Schiele y Oskar Kokoschka, el psicoanálisis de Sigmund Freud, la música de Gustav Mahler, Arnold Schoenberg o Alban Berg, la literatura de Hugo von Hoffmansthal y Robert Musil o también la filosofía de Ernst Mach y Ludwig Wittgenstein.

En 1919 obtiene la plaza de profesor y en 1921 inicia un "exilio" por las Universidades de Rostock y Breslau en 1925, regresando ese mismo año a su querido Instituto de Zoología de Múnich donde sucedería definitivamente a su maestro Richard von Hertwig. En 1941 es apartado de su plaza por los nazis debido a que tenía un abuelo judío, denunciado por un "compañero" de la Universidad, y tras la guerra ocupó una plaza en la Universidad de Graz (1946) para regresar definitivamente a Múnich en 1950 cuando se terminó de reconstruir el Instituto de Zoología de donde ya no se moverá nunca más.

En 1958 se retira del mundo académico, siendo nombrado Profesor Emérito pero continúa sus investigaciones y finalmente en 1973 es galardonado con el Premio Nobel de Medicina y Fisiología por sus investigaciones sobre el lenguaje de las abejas, que inició en 1919.

Falleció en 1982 en Múnich.

No todo el mundo aceptaba que los Insectos pudieran tener psiquismo

A comienzos del siglo XX no estaba muy aceptada la idea de que los animales tuvieran "habilidades" cognitivas o que existiera lo que se conoce como "inteligencia animal". Parte de la culpa la tenían los espectáculos de animales amaestrados,  que daban la idea de que sólo el entrenamiento por parte del ser humano lograba obtener "resultados" de un animal. Con todo, fue el eminente entomólogo Henri Fabre quien fue el pionero en los estudios del comportamiento animal en la década de 1850.

Pero las ideas creacionistas y anti-darwinistas de Fabre desacreditaron sus estudios al respecto, y la Ciencia del comportamiento animal, o Etología, ni siquiera era reconocida como una ciencia "de verdad". En la época en la que Frisch aplicó seriamente el método científico al estudio del comportamiento de las abejas (observación - hipótesis - experimentación - demostración/refutación), la Etología se hallaba paralizada entre dos extremos: por un lado, aquellos que creían que todo se reducía a instintos inamovibles, y los que pensaban que todo se debía al aprendizaje. 

Von Frisch y sus seguidores (aparte de Lorenz y Tinbergen y los suyos) demostrarían con el tiempo que existe una gama de grises entre estos dos extremos.

El lenguaje de las abejas.

Frisch empezó a trabajar con las abejas en 1914. Por supuesto, trabajó con la abeja melífera occidental (Apis mellifera), más concretamente con la subespecie de Carintia (A. m. carnica). Las abejas melíferas son Insectos Himenópteros cuyo origen se encuentra en el SE de Asia, porque de las ocho especies de abejas melíferas que existen en el mundo, siete son de allí (todas del género Apis), y la "nuestra", la occidental, curiosamente se cree tiene su origen el África oriental pero tras su domesticación ha experimentado numerosas variaciones en su genoma fruto de la selección artificial y el cruce con otras especies, y es difícil en realidad seguirle el rastro.

Las abejas distinguen colores y el espectro ultravioleta

A von Frisch le interesaba averiguar si las abejas distinguían los colores o no. En sus propias palabras en su conferencia en Estocolmo de 1973: "Hace 60 años muchos biólogos pensaban que las abejas y otros insectos eran ciegos a los colores. Yo no podía creerlo".

Diseñó un famoso experimento en el que situó sobre una mesa diversos papeles de distintos colores y gamas de grises y situó un bol de jarabe azucarado en uno de ellos (de cierto color) para atraer a las abejas. Variando de lugar el bol, tanto lleno como vacío, demostró que las abejas, en efecto, distinguían los colores. Pero este experimento tuvo una inesperada consecuencia. Von Frisch observaba cómo una abeja exploradora encontraba el bol de jarabe y luego volaba hacia la colmena. Poco después, la exploradora regresaba al bol acompañada de más abejas de la colmena. Von Frisch se preguntó entonces: "¿Había avisado la abeja exploradora a las demás de la colmena?. Ese fue el punto de comienzo de ulteriores investigaciones".

En otras palabras: von Frisch sospechaba que las abejas compartían algún tipo de sistema de comunicación por el cual las abejas exploradoras "informaban" a la colmena de que habían encontrado una fuente de comida (néctar en su ambiente natural) y les indicaba dónde estaba. ¿Cómo era este sistema de comunicación y en qué se basaba?.

Se ocupó de este problema a partir de 1919. Modificó una colmena cortándola en dos y tapando el hueco con un vidrio de forma que pudiera ver lo que sucedía dentro. Y, con paciencia, marcó a las abejas con colores y números para poder diferenciarlas e identificarlas.

Lo primero que observó fue que las exploradoras, tan pronto llegaban a la colmena (y antes aún de vaciar siquiera sus saquitos de polen) se ponían a "danzar" formando círculos alternativamente en sentido horario y anti-horario. Y esa esta danza la que provocaba que otro grupo de abejas fueran tras ella en la siguiente excursión. Un mundo nuevo se acababa de revelar a la atónita mirada del zoólogo austriaco. Esta danza circular, por tanto, parecía decir: "¡Hey chicas!, ¡he encontrado comida, venid conmigo que os lo muestro!".

La danza circular (izquierda) y del abdomen (derecha)

Pero las abejas en su estado natural no se alimentan de boles de sirope, sino que van libando flores divididas normalmente en equipos. Von Frisch repitió el experimento con dos equipos de abejas: uno libaba en flores de tilo, y el otro libaba en flores de robinia. Se dio cuenta que cuando una exploradora de un tilo "avisaba" a la colmena, sólo abejas de "su equipo" de tilos la seguían a la fuente de alimento, y pasaba lo mismo con las abejas del "equipo" de robinias. ¿Qué pasaba aquí?. Von Frisch dedujo que el aroma de las flores tenía aquí un papel: la abeja exploradora venía impregnada del olor de una determinada flor, y eso ayudaba a las demás abejas a buscar el alimento encontrado en esa flor y no en otra distinta. 

Von Frisch, de una tacada, determinó que las abejas también distinguían los olores y averiguó también qué función tenía la fragancia de las flores: una estrategia para atraer a los polinizadores. El "lenguaje" de las abejas iba haciéndose más nítido para Frisch: la danza circular avisaba de que se había descubierto una fuente de alimento, y el olor que la flor había transmitido a la abeja servía para "afinar" la búsqueda de ese alimento. Para demostrar esto, realizó experimentos situando diferentes fuentes de alimentos y aromatizándolos con diferentes aceites esenciales. Indefectiblemente, las abejas seguían a la exploradora que se impregnaba del olor correspondiente a la fuente de alimentos que trataba de mostrar.

Las abejas exploradoras realizan la prospección y búsqueda de alimentos

En 1923 Von Frisch se había dado por satisfecho, pensando que el lenguaje de las abejas ya no tenía secretos para él, y publicó el correspondiente artículo, en el Zoologischer Jahrbücher: Über die "Sprache" der Bienen. Eine tierpsychologische Untersuchung: "Sobre el lenguaje de las abejas. Un examen de psicología animal".

Craso error.

¿Cómo se orientan las abejas?

Cuando Von Frisch reanudó sus experimentos 20 años más tarde, se dio cuenta de que había pasado por alto el aspecto más intrigante del lenguaje de las abejas: ¿cómo se orientaban?. Esto es, ¿cómo encontraban la fuente de alimentos que las abejas exploradoras habían descubierto previamente?

El caso es que von Frisch había situado la colmena a cientos de metros de la fuente de alimentos, en lugar de tenerla al lado de la colmena como hacía antes. Para su asombro, las abejas localizaban la fuente de alimentos a tan gran distancia, tal como hacían antes con la fuente de alimentos situada junto a la colmena. ¿Cómo demonios "sabían" a qué distancia se encontraba su alimento?. Todavía había mucho que descubrir con las abejas.

Observó lo siguiente: las abejas exploradoras que encontraban alimento en las cercanías de la colmena avisaban a sus compañeras mediante la consabida danza circular. Pero cuando el alimento se encontraba lejos de la colmena, observó asombrado que la abeja exploradora interpretaba una danza diferente: la "danza del abdomen". Con paciencia, fue variando paso a paso la distancia de situación de la Fuente de alimentos, para detectar en qué momento se pasaba de uno al otro tipo de danza. Determinó que esta distancia era aproximadamente de 50 metros. Es decir, que cuando una abeja danzaba circularmente, quería decir: "¡Hey!, he encontrado alimentos, y están a menos de 50 metros de casa". Y cuando la abeja hacía la danza del abdomen quería decir: "¡Hey", he encontrado alimentos, y están a más de 50 metros de casa".

Cómo funciona la danza del abdomen

Von Frisch se quedaba a cuadros a cada descubrimiento que hacía. ¡Las abejas tenían noción de la distancia y sabían comunicarla a su audiencia abejil!. Pero la cosa no quedaba aquí. El ritmo con el que la abeja exploradora realizaba su danza del abdomen era importante: cuanto más rápido danzaba, más cerca estaba el alimento (siempre dentro del rango "más lejos de 50 metros"), y cuanto más lentamente danzaba, más lejos estaba. La abeja exploradora introducía, así, una gradación dentro de la distancia: lejos, pero no tanto; lejos, pero a más distancia; lejos - lejísimos...y así sucesivamente. ¿Cómo te quedas, hija?

Pero faltaba la guinda del pastel. Ya sabíamos que había alimentos, y sabíamos a qué distancia aproximada estaba de la colmena. Pero...¿en qué dirección tenemos que volar?. Faltaba la orientación. ¿Cómo comunican las abejas exploradoras a las demás hacia adónde tienen que volar?

Para entenderlo, debes entender cómo es la "danza del abdomen". Lo que hace la exploradora es describir una trayectoria parecida a un "8". Cuando la abeja está recorriendo la parte que une los dos circulitos que forman el "8", durante un pequeño tramo recto es donde "sacude" su abdomen. Lo primero que dedujo von Frisch es que la exploradora realiza la danza del abdomen en dirección adonde se encuentra el alimento descubierto. Y además, según avanzaba el día, la dirección que apuntaba la exploradora cambiaba en el mismo ángulo que describía el Sol en el mismo intervalo. ¿Tenía la situación del Sol algo que ver con la orientación de las abejas?.

En la danza del abdomen la abeja expresa distancia y orientación

En efecto. Imagínate que el Sol describe un ángulo de 40º a la derecha con respecto del lugar donde se encuentra el alimento, situándose la colmena en el vértice del ángulo. Para la abeja exploradora, el punto de referencia es el Sol, y lo que hace es vibrar su abdomen recorriendo una recta que hace un ángulo de 40º a la izquierda del Sol. Además, si la abeja danza "cabeza arriba" (en una colmena la abeja danza en vertical y a oscuras), está indicando la dirección del Sol. Si danza "cabeza abajo", indica la dirección opuesta al Sol.

Por tanto, la abeja es capaz de expresar y comunicar:

a) Que hay un alimento disponible

b) Que se encuentra "cerca" o "lejos" de la colmena

c) Que se encuentra en la dirección donde está el Sol o en la dirección contraria donde está el Sol

d) Que se encuentra a un ángulo determinado con respecto de la recta imaginaria que une la colmena con el Sol.

Con estos datos, las abejas encuentran a la perfección la fuente de alimentos indicada, ayudadas además por el olor que "lleva" la abeja exploradora y que les permite identificar la flor, o macizo de flores, exactas de que se trata. Algo sencillamente maravilloso.

Esquema general de cómo se orientan las abejas

Pero, ¿qué sucedía si el Sol no se veía por estar oculto tras nubes o en un día completamente cerrado?. Descubrió y demostró que las abejas eran sensibles a la luz polarizada procedente del Sol y que puede atravesar las nubes. Para las abejas, mirar el cielo nublado es "ver" un verdadero mapa de rastros de luz polarizada que les indica por dónde se ha movido el Sol.

Von Frisch continuó diseñando experimentos, incansable, para averiguar cuantas más cosas mejor sobre el lenguaje de las abejas. Averiguó así que, si bien las abejas sabían calcular las distancias, no sabían calcular las alturas. Encontró fácilmente la explicación: el alimento de las abejas, el polen de las flores, está normalmente situado al nivel del suelo por lo que el cálculo de alturas es un dato que a las abejas no les sirve de nada. Esta deducción tiene una enorme importancia en la fundamentación teórica de la Etología, pues quedaba razonablemente claro que los patrones de comportamiento que se manifiestan en una especie animal tenían valor de supervivencia, esto es, habían sido sometidos a la selección natural.

Los descubrimientos posteriores

Karl von Frisch creó escuela. Su discípulo Martin Lindauer lideró las siguientes investigaciones, así como otros estudiantes que luego se convertirían en especialistas en la materia. Una vez que von Frisch descifró el "núcleo duro" del lenguaje de las abejas, luego se fueron descubriendo matices cada vez más interesantes.

Abeja impregnada de polen. (Jon Sullivan)

Para empezar, existen diversos "dialectos" dentro del lenguaje de las abejas. Por ejemplo, en las abejas de Carintia con las que trabajó Von Frisch, el límite entre "cerca" y "lejos" está en los 50 metros, pero en otras abejas esta referencia cambia, y por ejemplo en la subespecie italiana esa "marca" está en torno de los 100 metros. Otras abejas no danzan en la oscuridad del interior de la colmena, sino a la luz del sol y muchas especies lo hacen en posición horizontal, no en vertical. 

Martin Lindauer (1918 - 2008) continuó el trabajo de Von Frisch

Pero tal vez el más interesante descubrimiento de Lindauer fue que las abejas efectuaban una danza de abdomen para comunicar al enjambre no una fuente de alimento, sino un posible lugar para fundar una nueva colonia. A diferencia de las hormigas, que fundan una colonia nueva valiéndose exclusivamente del "Rey" y la "Reina", una nueva colonia de abejas se establece con la Reina y un grupo de obreras que van con ella. 

Las exploradoras deben primero encontrar un lugar idóneo para la nueva colonia, y el lugar debe cumplir exigentes criterios: estar en una cavidad de un árbol o del suelo, estar protegido del viento y del Sol, no padecer excesivas variaciones de temperatura y ser lo bastante amplio como para acoger una nueva colonia completa. Cuando una exploradora encuentra un lugar prometedor para ello, lo comunica a la colonia con una danza. Pero aquí lo importante es la intensidad con la que danza: la exploradora debe expresar una absoluta convicción de que el lugar que ha encontrado es el idóneo, porque la "decisión" de fundar allí la nueva colonia debe tomarse por unanimidad.

Puede ser que varias exploradoras "discutan" entre sí sobre cuál es el mejor lugar para establecer la nueva colonia, y se producirá un furioso "duelo" de danzas del abdomen a cual más intensa para que la "opinión" de una se acabe imponiendo sobre las demás: cuanto más excitada está la exploradora danzarina, más convencida está de que su elección es la correcta. Acabará imponiendo su criterio a las demás y se trasladarán allí para "inspeccionar" el lugar y luego proceder al traslado.

La investigación moderna ha identificado todos los factores que influyen en la orientación de las abejas (Journal of Experimental Biology)

Estas discusiones pueden ser más intensas que un Debate sobre el Estado de la Nación de nuestro Congreso de los Diputados, y Lindauer llegó a observar colmenas divididas en dos partidos cuyas discusiones duraban tanto como cinco días antes de que uno de los dos partidos se diera por vencido y se adhiriera a la doctrina del otro partido. En efecto hija mía, en la sociedad de las abejas las decisiones no son democráticas y no se toman por mayoría, sino al estilo soviético por unanimidad.

Este asunto es más importante de lo que parece. En una ocasión Lindauer observó un gravísimo desacuerdo en una colmena que duró ¡catorce días!. El resultado fue malo: al no poder llegar a un acuerdo sobre el lugar para la nueva colonia, finalmente la colonia se fundó en un lugar notoriamente inadecuado para ellas, y la colonia no sobrevivió a los primeros fríos.

No me digas que no es absolutamente sorprendente.

Hacia 1965, Von Frisch había identificado ocho tipos de danzas:

- La danza circular ("hemos encontrado alimento")

- La danza del abdomen ("está en aquella dirección a tal distancia y formando tal ángulo con el Sol")

- La danza del temblor: un explorador regresa a la colonia "chocando" con todo el mundo indicando que "algo" está sucediendo.

- La danza del saco: la interpretan las recolectoras que están vaciando sus sacos de polen. Indica un estado de ánimo más que una comunicación

- La danza de la hoz: es una transición entre la danza del abdomen y la danza circular, expresando distancias "de transición" entre "cerca" y "lejos".

- La danza zumbante: aviso para dispersarse

- La danza vibratoria: una abeja entra en contacto con otra abeja individualmente vibrando el abdomen. Aún no se ha descifrado su significado.

La diversidad de formas de panales de abejas impone también diversidad de formas de danzar

Hoy día las investigaciones sobre el lenguaje de las abejas y su comportamiento van en el sentido de dilucidar su grado de "conciencia", su memoria de los colores, su aprendizaje de los mismos, etc. Aún hay mucho que descubrir en este maravilloso mundo.

Controversias sobre el trabajo de Von Frisch.

Si bien desde el punto de vista científico el trabajo de Von Frisch fue impecable, demostrando todas sus proposiciones mediante la experimentación, hubo una importante controversia sobre su trabajo, suscitada por el biólogo estadounidense Adrian Wenner, quien desafió abiertamente las conclusiones de Frisch en 1967.

Wenner sostenía que la clave para que las abejas encontraran su alimento estaba exclusivamente en su sentido del olfato, y sólo el olor del alimento era el modo por el que las abejas se orientaban hacia él. Wenner y su camarilla de seguidores no negaban las danzas observadas por Frisch, pero para ellos su significado era únicamente el de comunicar el olor del que la exploradora estaba impregnada al resto del enjambre para que la siguieran.

Adrian Wenner fue el principal contradictor de Von Frisch (Diapositiva: Amy Toth)

Para acallar las críticas, Von Frisch diseñó un experimento tras otro específicamente para demostrar que eran las danzas en sí, y no el olor, el modo por el que las abejas comunicaban sus descubrimientos a sus compañeras de enjambre. Uno tras otro, los experimentos demostraban machaconamente que Wenner no tenía razón. Sin embargo, a cada uno de estos experimentos Wenner le ponía pegas: que si estaba mal diseñado, que si el viento introducía efectos perniciosos, que si existía tal o cual sesgo...

A cada objeción de Wenner, Frisch respondía con otro nuevo experimento que "corregía" cada objeción, y que volvía a darle la razón. La actitud de Wenner rayaba en la insolencia y en los celos profesionales, mostrando poca racionalidad científica y poquísima humildad. Desde luego, hija mía, los científicos no son Seres de Luz y son humanos sometidos a las mismas pasiones humanas que tú y que yo.

Finalmente era evidente que Von Frisch estaba en lo cierto y Wenner acabó abandonando el campo de estudio de las abejas.

Ahora bien, Wenner no estaba del todo errado en el sentido de que el olfato sí desempeña un papel en la localización del alimento para las abejas, pero su papel es el de "ajuste fino" mientras que las grandes líneas de orientación las marcan las danzas. No obstante, no olvides que Von Frisch trabajaba con abejas melíferas, y sus conclusiones no son necesariamente generalizables a otras abejas. Por ejemplo, las melipónidas, abejas exclusivamente americanas, sí tienen una comunicación olfativa: cuando la exploradora encuentra una fuente de néctar y polen, se detiene varias veces durante el camino a la colmena para dejar un rastro olfativo. Cuando llega a la colmena, "avisa" a las demás no con una danza sino con un prolongado zumbido, que es el estímulo que desencadena la pauta de comportamiento de "búsqueda", que será guiada por las "miguitas olorosas" que dejó la exploradora por el camino. Estas abejas, por cierto, sí pueden localizar su alimento a distintas alturas sobre el suelo.

En las abejas meliponas la orientación es fundamentalmente olorosa. (José Reynaldo da Fonseca)

La otra objeción que se ha hecho al trabajo de Von Frisch ha venido desde el campo de la Lingüística, pues no todos los especialistas aceptaban que las abejas poseyeran un "lenguaje" sino sólo una mera forma de comunicación.

Finalmente ha podido determinarse que las abejas sí han forjado un lenguaje completo puesto que se basa en signos lingüísticos, esto es: una unidad lingüística como constructo social, que puede ser percibido por un individuo mediante sus sentidos, y que permite representar un evento comunicativo en sus propios términos.

Esto quiere decir que la selección natural ha favorecido el desarrollo de determinados movimientos corporales que, en el contexto de una sociedad de abejas, es "traducido" por sus individuos hacia un significado más allá del propio movimiento fisiológico de la abeja exploradora.

Tanto por aprender aún sobre el psiquismo de organismos que consideramos "inferiores"...

MÚSICA RECOMENDADA: Anton Karas - El Tercer Hombre