Ong không ngòi giữ cho ổ nhộng ấm và ổn định hơn bên ngoài chủ yếu bằng kiến trúc: tổ nằm trong hốc cây dày, ổ nhộng được bọc trong nhiều lớp vỏ cerumen mỏng có khe khí, cộng thêm hành vi quạt gió ở cửa tổ khi nóng. Khác với ong mật, chúng ít khả năng chủ động sưởi ấm hay làm mát mạnh bằng cơ thể, nên nhiệt độ trong tổ vẫn trôi theo thời tiết nhiều hơn và có giới hạn chịu đựng rõ ràng.
Độ ẩm trong tổ cũng là một bài toán riêng: mật hoa mang về cần được làm bay bớt nước, trong khi phấn và ô nhộng lại cần độ ẩm vừa phải để không khô hay mốc. Bài này giải thích từng cơ chế, những gì đã được đo đạc ở các loài ong không ngòi, và vì sao một tổ đặt sai chỗ có thể vượt quá khả năng tự điều hoà của đàn.
Vì sao ổ nhộng cần ổn định
Trứng, ấu trùng và nhộng ong không tự tạo nhiệt đáng kể. Tốc độ phát triển và tỷ lệ sống của chúng phụ thuộc nhiều vào nhiệt độ xung quanh. Quá lạnh, quá trình phát triển chậm lại; quá nóng, nhộng có thể chết hoặc nở ra ong có khiếm khuyết. Ở ong mật, các thí nghiệm kinh điển cho thấy chỉ lệch vài độ khỏi mức tối ưu đã ảnh hưởng tới khả năng học và làm việc của ong trưởng thành sau này.
Với ong không ngòi, nghiên cứu theo hướng này ít hơn, nhưng nguyên lý sinh học là như nhau: ổ nhộng là "nhà máy" sản xuất thế hệ mới, và sự ổn định của nó quyết định sức khoẻ đàn trong nhiều tuần sau. Vì ô nhộng ong không ngòi được nạp thức ăn một lần rồi đóng kín, ấu trùng không được chăm sóc thêm, nên điều kiện môi trường quanh ô càng quan trọng.
Bên cạnh nhiệt độ, kho thức ăn cũng cần môi trường phù hợp. Mật cần đủ khô để không lên men quá mức, phấn trong bầu phấn trải qua quá trình lên men có kiểm soát nhờ vi sinh vật, và cả hai đều nhạy với nhiệt và ẩm. Một tổ ổn định vì vậy không chỉ có lợi cho nhộng mà cho cả kho dự trữ của đàn.
Hai chiến lược: sưởi bằng cơ thể và sưởi bằng kiến trúc
Ong mật và ong không ngòi giải bài toán nhiệt theo hai hướng khác nhau. Bảng dưới so ở mức nguyên lý, dựa trên những gì đã được mô tả rộng rãi.
| Khía cạnh | Ong mật | Ong không ngòi (đa số loài nhỏ) |
|---|---|---|
| Nhiệt độ ổ nhộng | Giữ rất ổn định quanh 34–35 độ C | Ấm và ổn định hơn ngoài trời nhưng dao động nhiều hơn |
| Sưởi ấm | Ong rung cơ ngực, ép sát vào ô nhộng | Có ghi nhận ở một số loài lớn, yếu ở loài nhỏ |
| Làm mát | Quạt gió mạnh, mang nước về bốc hơi | Quạt gió ở cửa tổ; vai trò bốc hơi nước chưa rõ |
| Cách nhiệt | Ít dựa vào lớp bao | Nhiều lớp vỏ cerumen quanh ổ nhộng, vách batumen |
| Phụ thuộc chỗ làm tổ | Vừa phải | Rất lớn: hốc cây dày, khe đá giữ nhiệt ổn định |
Sự khác biệt này giải thích một phần vì sao ong mật có thể sống tới vùng ôn đới lạnh còn ong không ngòi gần như chỉ ở vùng nhiệt đới và cận nhiệt. Thân nhỏ và kho nhiệt ít khiến ong không ngòi khó chống lại mùa đông dài, dù kiến trúc tổ của chúng tinh xảo.
Lớp vỏ bao và vách tổ: cách nhiệt bằng kiến trúc
Ở nhiều loài ong không ngòi, ổ nhộng được bọc bởi lớp vỏ bao, giới nghiên cứu gọi là involucrum. Đây là những tấm cerumen mỏng xếp chồng nhiều lớp, giữa các lớp có khe khí. Cấu trúc này giống nguyên lý áo nhiều lớp mỏng: không khí bị giữ lại giữa các lớp giúp giảm trao đổi nhiệt với bên ngoài.
Bên ngoài nữa là batumen, lớp vách cứng bằng nhựa, sáp và có khi đất, bịt kín hốc làm tổ. Batumen vừa ngăn kẻ địch vừa tạo thêm một lớp cách nhiệt. Ở một số loài làm tổ lộ thiên hoặc dưới đất, cấu trúc vách còn phức tạp hơn, có ống thông khí và khoang đệm.
Không phải loài nào cũng có lớp vỏ bao dày. Có loài gần như không có, ổ nhộng để lộ trong khoang tổ; có loài chỉ làm vỏ bao khi trời lạnh hoặc khi đàn đông. Có quan sát cho thấy đàn có thể thêm hoặc bớt lớp vỏ theo mùa, gợi ý đây là một cơ chế điều chỉnh chứ không chỉ là cấu trúc cố định. Mức độ linh hoạt này ở các loài Việt Nam chưa được ghi nhận nhiều. Khi mở một tổ ong dú để nghiên cứu, việc chụp ảnh và ghi số lớp vỏ bao ở các mùa khác nhau đã là dữ liệu có ích cho câu hỏi này.
Chỗ làm tổ là lớp bảo vệ đầu tiên
Hốc cây sống dày vỏ. Thân cây lớn có khối gỗ và nước bên trong làm chậm thay đổi nhiệt. Tổ trong hốc cây sống thường dao động nhiệt ít hơn hẳn không khí bên ngoài.
Khe đá, chân tường. Khối đá và gạch tích nhiệt ban ngày, toả dần ban đêm. Ở vùng có biên độ nhiệt ngày đêm lớn, đây là lợi thế; dưới nắng gắt trực tiếp thì có thể quá nóng.
Dưới đất. Một số loài ong không ngòi làm tổ trong hang đất, tổ mối bỏ hoang. Đất là lớp cách nhiệt rất tốt, nhưng dễ ẩm và ngập.
Thùng nuôi mỏng là ngoại lệ. Tổ trong thùng gỗ mỏng đặt dưới nắng mất đi lợi thế lớn nhất của tổ tự nhiên. Đây là lý do tổ nuôi dễ gặp sự cố nhiệt hơn tổ trong hốc cây.
Lựa chọn của đàn tách mới. Khi tách đàn, ong trinh sát dò và chọn hốc làm tổ. Kích thước, độ kín và vật liệu quanh hốc ảnh hưởng tới lựa chọn, dù tiêu chí cụ thể của từng loài còn ít được nghiên cứu.
Quạt gió và thông khí
Vào những ngày nóng, người quan sát thường thấy một số ong đứng ở cửa tổ hoặc ngay bên trong, bám chặt chân và quạt cánh liên tục. Hành vi này đẩy không khí nóng, ẩm và giàu khí cacbonic ra ngoài, kéo không khí mới vào. Ở ong không ngòi, quạt gió đã được ghi nhận ở nhiều loài, và cường độ quạt thường tăng theo nhiệt độ bên trong tổ.
Ngoài làm mát, thông khí còn giúp giảm khí cacbonic tích tụ do hàng nghìn con ong hô hấp trong một khoang kín. Một số loài có cấu trúc lỗ thông khí riêng ở vách tổ, đôi khi được mở hoặc bịt lại tuỳ điều kiện. Đây là ví dụ về việc kiến trúc và hành vi phối hợp với nhau.
Tuy nhiên, khả năng làm mát của ong không ngòi có giới hạn. Ong mật có thể mang nước về rải lên bánh tổ rồi quạt cho bốc hơi, một kiểu điều hoà bằng bay hơi rất hiệu quả. Với ong không ngòi, việc dùng nước để làm mát tổ chưa được chứng minh rõ ràng ở đa số loài. Vì vậy khi nhiệt độ ngoài trời quá cao kéo dài, tổ dễ vượt quá khả năng tự điều hoà.
Độ ẩm trong tổ: một bài toán hai chiều
Mật hoa ong mang về thường loãng, chứa nhiều nước. Để thành mật dự trữ, một phần nước phải bay hơi. Quá trình này đưa hơi nước vào không khí trong tổ. Đồng thời, hàng nghìn con ong hô hấp cũng thải ra hơi nước. Nếu không có thông khí, độ ẩm trong tổ tăng cao, tạo điều kiện cho nấm mốc phát triển trên phấn và cerumen.
Ở chiều ngược lại, nếu tổ quá khô, ô nhộng và phấn trong bầu có thể bị mất nước. Phấn ong không ngòi trải qua quá trình lên men nhờ vi sinh vật, và quá trình này cần một độ ẩm nhất định. Vì thế đàn phải giữ độ ẩm trong một khoảng vừa phải, không quá khô, không quá ướt.
Mật của nhiều loài ong không ngòi được ghi nhận có độ ẩm cao hơn mật ong mật. Một phần lý do có thể nằm ở chính điều kiện trong tổ: khả năng làm bay hơi nước của đàn không mạnh như ong mật, và khí hậu nhiệt đới ẩm cũng không giúp. Đặc điểm này của mật được phân tích kỹ ở các nghiên cứu về chất lượng mật, ở đây chỉ nhấn mạnh rằng nó gắn liền với sinh học của tổ.
Khi nhiệt vượt sức đàn
Khi nhiệt độ bên trong tổ vượt quá khả năng điều hoà, các dấu hiệu sau đã được mô tả ở ong không ngòi, ở mức sinh học:
- Nhiều ong tụ ra cửa tổ: ong rời khỏi vùng nóng bên trong, bám thành đám ở miệng ống hay bên ngoài thùng.
- Cerumen mềm, chảy: cerumen có sáp, mềm ra ở nhiệt độ cao, bầu mật có thể biến dạng hoặc vỡ.
- Mật trào, rỉ ra: bầu mật vỡ làm mật chảy, kéo theo kiến, ruồi và nguy cơ bị cướp mật.
- Nhộng chết: nhộng không chịu được nhiệt cao kéo dài, làm hụt một lứa ong mới vài tuần sau.
- Đàn bỏ tổ: trong trường hợp nặng, đàn có thể rời bỏ tổ hoàn toàn.
Những sự cố này cho thấy đàn ong không ngòi phụ thuộc vào chỗ làm tổ nhiều thế nào. Với biến đổi khí hậu và những đợt nắng nóng kéo dài hơn, câu hỏi khả năng chịu nhiệt của từng loài ong dú ở Việt Nam đang trở nên đáng nghiên cứu.
Đo nhiệt độ và độ ẩm trong tổ: cách làm cơ bản
Đo nhiệt độ trong tổ là một nghiên cứu mà sinh viên hay người nuôi ong có thể làm với thiết bị không đắt. Cách làm cơ bản:
- Chọn cảm biến nhiệt ẩm nhỏ có ghi dữ liệu tự động, đầu đo mảnh, bọc trong lưới mịn để ong không trét kín.
- Đặt một cảm biến sát vùng ổ nhộng, một cảm biến ở vùng bầu mật, và một cảm biến ngoài trời trong bóng râm gần tổ.
- Cài ghi dữ liệu mỗi mười lăm hay ba mươi phút, chạy liên tục ít nhất vài tuần.
- Ghi chú các sự kiện: mưa, nắng gắt, mở tổ, di chuyển tổ, để giải thích các điểm bất thường.
- So đường nhiệt trong tổ với ngoài trời: biên độ dao động trong tổ nhỏ hơn bao nhiêu, và từ mức nhiệt ngoài trời nào thì trong tổ bắt đầu tăng theo.
Ví dụ giả định: nếu ngoài trời dao động hai mươi độ giữa ngày và đêm, còn trong ổ nhộng chỉ dao động vài độ, đàn đang làm tốt việc cách nhiệt. Nếu hai đường gần như trùng nhau, có thể tổ quá mỏng, đàn quá yếu, hoặc cảm biến đặt sai chỗ.
Câu hỏi thường gặp
Ong không ngòi có sưởi ấm tổ như ong mật không?
Ở một số loài lớn có ghi nhận ong rung cơ tạo nhiệt, nhưng ở đa số loài nhỏ như ong dú, khả năng này yếu. Chúng dựa nhiều vào kiến trúc tổ, lớp vỏ bao và chỗ làm tổ để giữ ấm. Vì vậy nhiệt độ trong tổ ong dú dao động nhiều hơn so với ong mật.
Lớp vỏ bao quanh ổ nhộng có tác dụng gì?
Lớp vỏ bao gồm nhiều tấm cerumen mỏng có khe khí giữa các lớp, giúp giảm trao đổi nhiệt giữa ổ nhộng và khoang tổ. Nó hoạt động như một lớp áo cách nhiệt nhiều lớp. Ở một số loài, độ dày lớp bao có thể thay đổi theo mùa hoặc theo sức đàn.
Vì sao tổ ong dú trong thùng dễ bị nóng hơn tổ trong hốc cây?
Hốc cây sống có khối gỗ và nước làm chậm thay đổi nhiệt, còn thùng gỗ mỏng đặt dưới nắng thì nóng lên nhanh. Ong không ngòi khó làm mát mạnh bằng hành vi, nên khi mất lớp bảo vệ của hốc cây, tổ dễ vượt quá khả năng tự điều hoà.
Độ ẩm trong tổ cao có hại gì?
Độ ẩm quá cao tạo điều kiện cho nấm mốc phát triển trên phấn, cerumen và xác ong, đồng thời làm mật khó bay hơi nước. Đàn dùng quạt gió và thông khí để giảm ẩm, nhưng trong mùa mưa kéo dài khả năng này có giới hạn, nhất là với đàn yếu.
Ong không ngòi có mang nước về làm mát tổ không?
Ong mật được biết rõ là mang nước về rải lên bánh tổ để làm mát bằng bay hơi. Với ong không ngòi, hành vi làm mát bằng nước chưa được chứng minh rõ ràng ở đa số loài. Ong vẫn đi lấy nước, nhưng nước được dùng vào việc gì trong tổ còn cần thêm nghiên cứu.