Honeybee "Wake-Up Call": чому їхні вібрації можуть врятувати їх від вимирання

Всесвітні популяції медоносних бджіл знаходяться в небезпеці - і це є жахливою ситуацією для людей. Загрози від зміни клімату, токсичних пестицидів і хвороб сприяли різкому зниженню чисельності медоносних бджіл з 2006 року. І, як третина харчових продуктів, які ми споживаємо, є прямим результатом запилення комах - у тому числі бджолами - для нас можуть бути серйозні наслідки якщо вид вимирає.

Нещодавно ми розкрили більше відомого, важливого сигналу медоносної бджоли, відомого як сигнал дорсо-вентральної черевної вібрації (DVAV). Цей сигнал, як відомо як «дзвінок для пробудження медоносної бджоли», повідомляє іншим бджолам готуватися до збільшення робочого навантаження, особливо у зв'язку з фуражем. Ми розробили дистанційний датчик, який дозволив нам контролювати колонії медоносної бджоли, не відкриваючи вулика. Розуміючи частоту і силу сигналу DVAV у вулику, бджолярі та дослідники можуть краще контролювати стан здоров'я бджолиних сімей у всьому світі.

Див. Також: Дивіться постійно пересувний рой медоносних бджіл, який ілюструє «розум куща»

У багатьох країнах (і зокрема в Європі) лісиста місцевість, яка потребує меду, більше не існує, тому більшість медоносних бджіл виживають лише завдяки бджолярам, ​​які надають їм коробки і вулики для життя. Моніторинг колоній медоносних бджіл має важливе значення для їх виживання.

Проблеми можуть виникати швидко в колонії з руйнівними наслідками. Хоча комерційні бджолярі роблять все можливе для моніторингу популяцій бджіл у вуликах, перевірка на популяції кожного куща є майже неможливим завданням, оскільки деякі фахівці мають більше 1000 колоній для догляду.

Недавні дослідження зосереджувалися на пошуку шляхів моніторингу популяцій медоносних бджіл без фізичного відкриття вуликів. Це допоможе бджолярам краще перевірити безпеку своїх колоній і допоможе підтримати популяцію медоносної бджоли.

Ми були особливо зацікавлені в дослідженні вібрацій, що виникають внаслідок діяльності медоносних бджіл у вуликах, щоб краще зрозуміти їхню поведінку. Виявляючи та вимірюючи вібрації, що надходять через соти окремими бджолами, ми можемо вивчати та розшифровувати повідомлення, які медоносні бджоли відправляють один одному.

Bee Зв'язок

Сигнал DVAV - це добре відома форма спілкування медоносної бджоли, яка повідомляє іншим бджолам у вулику підготуватися до збільшення навантаження. Цей сигнал триває одну секунду і виникає, коли бджола захоплює бджолу-реципієнта передніми ногами і ритмічно трясе її живіт назад і вперед, зазвичай 20 разів на секунду.

Використовуючи датчик акселерометра (який вимірює швидкість прискорення вібрації тіла бджоли) за допомогою автоматизованого програмного забезпечення для запису, ми змогли постійно відстежувати діяльність у вулику медоносної бджоли. Наше дослідження виявило, що ми можемо підібрати сигнал DVAV у вулику, коли медоносні бджоли проходять поблизу нашого датчика. Знання цього дозволяє уточнити нашу оцінку здоров'я колонії, оскільки конкретні порушення здоров'я будуть відображені в змінах загального рівня активності DVAV у вулику.

Цей «виклик пробудження» раніше не був відомий, щоб виробляти будь-які вібрації всередині стільника, але тепер ми записали пов'язану хвилю в надзвичайних деталях. Додатковий відеоаналіз дозволив нам підтвердити, що це сигнал DVAV, який виявляв наш датчик. Після цього ми змогли створити додаткове програмне забезпечення для машинного навчання, щоб автоматично виявляти та реєструвати будь-які випадки появи DVAV з даних, які отримав наш датчик.

Ми спостерігали за цим сигналом у трьох вуликах у Великобританії та Франції до 16 місяців. Ми виявили, що сигнал дуже поширений і дуже повторюваний. Він несподівано виникає частіше вночі, з виразним зниженням до середини дня - тенденцією, протилежною амплітуді (силі або гучності) сигналів. Ми також виявили, що медоносні бджоли зазвичай виробляють цей сигнал безпосередньо на гребінці.

Це, поряд з іншими дослідженнями, припускає, що сигнал DVAV може не функціонувати лише як дзвінок для пробудження. Наприклад, цей сигнал може бути способом, щоб бджоли досліджували вміст стільника, щоб перевірити рівень зберігання меду та пилку, або наявність яєць. Амплітуда сигналу, яка сильно змінюється між ніччю і днем, може вказувати на контекст, в якому виробляється повідомлення. Його нічна розширена частота є як новим відкриттям, так і дивовижною таємницею.

Це нове розуміння сигналу DVAV допоможе вченим відтворити його, щоб ми могли спробувати спілкуватися з бджолами. За допомогою точної копії хвиль сигналів DVAV у стільнику (щось неможливе до нашого дослідження) дослідники зможуть передавати колонії значущі повідомлення. Це дозволить їм перевірити, що досягнута активізація колоній, а також дозволить їм зрозуміти особливі функції сигналу DVAV.

Див. Також: Світовий згортка бджіл може зводитися до порочного кліща і недооціненої ідеї

Наше нове дослідження базується на роботі Карла фон Фріша, який розшифровував значення медоносної бджоли “waggle dance”. Фон Фріш виявив, що медоносні бджоли використовують його для того, щоб попередити один одного про нектар у цій місцевості, і він дає дуже точні інструкції про те, де знайти це. Танець танцю все ще обговорюється сьогодні як приклад дивовижної витонченості у спілкуванні з комахами. Відкриття також призвело до зміни нашого мислення щодо інших форм життя, і як вони впливають на наше життя.

Зі наявними в даний час свідченнями про згубний вплив людства на Землю, ймовірно, що вплив суспільства на планету буде тільки погіршуватися. Незважаючи на наше бажання захистити зникаючі види, ми часто приймаємо рішення про користь людства, які завдають шкоди навколишньому середовищу. Підкреслюючи ще один захоплюючий елемент спілкування медоносної бджоли, ми сподіваємося, що наша робота допоможе змінити мислення людства і зробити пріоритет стійкістю планети.

Ця стаття спочатку була опублікована на бесіді Мартіна Бенчіка та Майкла Рамсі. Читайте оригінальну статтю тут.