Пчела "Wake-Up Call": почему их вибрации могут спасти их от вымирания

Популяции пчел во всем мире находятся в опасности - и это тяжелая ситуация для людей. Угрозы, вызванные изменением климата, токсичными пестицидами и болезнями, привели к резкому сокращению популяции медоносных пчел с 2006 года. И поскольку треть потребляемой нами пищи является прямым результатом опыления насекомыми, в том числе пчелами, для нас могут быть серьезные последствия если вид вымирает.

Недавно мы обнаружили больше об хорошо известном важном сигнале медоносной пчелы, известном как сигнал дорсо-брюшной брюшной вибрации (DVAV). Этот сигнал, известный как «звонок-будильник» для пчел, заставляет других пчел готовиться к увеличению рабочей нагрузки, особенно в связи с поиском пищи. Мы разработали дистанционный датчик, который позволял нам контролировать колонии пчел, не открывая улей. Понимая частоту и силу сигнала DVAV в улье, пчеловоды и исследователи смогут лучше контролировать состояние пчелиных семей по всему миру.

Смотрите также: Посмотрите на постоянно меняющийся рой медоносных пчел, иллюстрирующий «улей разума»

Во многих странах (и в частности в Европе) лесной среды обитания, в которой нуждаются медоносные пчелы, больше не существует, поэтому большинство пчел выживают только благодаря пчеловодам, которые предоставляют им ящики и ульи. Таким образом, они способны постоянно Мониторинг пчелиных семей необходим для их выживания.

Проблемы могут возникать быстро в колонии с разрушительными последствиями. В то время как коммерческие пчеловоды делают все возможное для наблюдения за популяциями пчел в ульях, проверка популяции каждого отдельного улья является почти невыполнимой задачей, поскольку некоторые специалисты имеют более 1000 колоний для ухода.

Недавние исследования были сосредоточены на поиске способов наблюдения за популяциями пчел без необходимости физического открытия ульев. Это поможет пчеловодам лучше проверить безопасность своих колоний и может помочь в поддержании популяции пчел.

Мы особенно интересовались исследованием вибраций, возникающих в результате деятельности пчел в улье, чтобы лучше понять их поведение в улье. Обнаруживая и измеряя вибрации, передаваемые через соту отдельными пчелами, мы можем изучать и декодировать сообщения, которые медоносные пчелы посылают друг другу.

Bee Communication

Сигнал DVAV - это одна из хорошо известных форм общения с пчелами, которая сообщает другим пчелам в улье, что нужно готовиться к повышенной нагрузке. Этот сигнал длится одну секунду и возникает, когда пчела захватывает пчелу-получателя передними ногами и ритмично трясет животом взад-вперед, обычно 20 раз в секунду.

Используя датчик акселерометра (который измеряет скорость ускорения вибрации тела пчелы) с программным обеспечением для автоматической записи, мы смогли постоянно отслеживать активность пчелиного улья. Наше исследование показало, что мы можем улавливать сигнал DVAV в улье, когда пчелы проходят мимо нашего датчика. Знание этого позволяет нам уточнить нашу оценку состояния здоровья колонии, поскольку конкретные нарушения здоровья будут отражаться в изменениях общих уровней активности DVAV улья.

Ранее не было известно, что этот «сигнал пробуждения» вызывает какие-либо вибрации в сотах, но теперь мы записали соответствующую форму волны с исключительной детализацией. Дополнительный видеоанализ позволил нам подтвердить, что это был сигнал DVAV, который обнаруживал наш датчик. Исходя из этого, мы смогли создать дополнительное программное обеспечение для машинного обучения, которое автоматически обнаружит и зарегистрирует любое появление DVAV на основе данных, собранных нашим датчиком.

Мы отслеживали этот сигнал в трех ульях в Великобритании и Франции в течение 16 месяцев. Мы обнаружили, что сигнал очень распространен и очень повторяется. Это неожиданно происходит чаще ночью, с явным снижением к середине дня - тенденция, которая противоположна амплитуде (силе или громкости) сигналов. Мы также обнаружили, что пчелы обычно производят этот сигнал прямо на гребень.

Это, наряду с другими исследованиями, предполагает, что сигнал DVAV может не функционировать только как сигнал пробуждения. Например, этот сигнал может быть способом для пчел исследовать содержимое соты, чтобы проверить уровни хранения меда и пыльцы, или на наличие яиц. Амплитуда сигнала, которая сильно варьируется между ночью и днем, может указывать на контекст, в котором создается сообщение. Его повышенная частота в ночное время является одновременно новым открытием и, в настоящее время, удивительной загадкой.

Это новое понимание сигнала DVAV поможет ученым воссоздать его, чтобы мы могли попытаться связаться с пчелами. Вводя точную копию сигнальных волн DVAV в соты (что было невозможно до нашего исследования), исследователи смогут передавать значимые сообщения в колонию. Это позволит им проверить, что достигается повышенная активность колоний, а также позволит им лучше понять специфические функции сигнала DVAV.

См. Также: крах мировой пчелы может сводиться к злому клещу и пропущенной идее

Наше новое исследование основано на работе, проделанной Карлом фон Фришем, который расшифровал значение «танца вьющихся пчел». Фон Фриш обнаружил, что пчелы используют его, чтобы предупредить друг друга о нектаре в этом районе, и он дает очень точные инструкции о том, где найти Это. Танец покачивания все еще обсуждается сегодня как пример удивительной утонченности в общении с насекомыми. Это открытие также вызвало изменение нашего мышления о других формах жизни и о том, как они влияют на нашу жизнь.

Учитывая имеющиеся у нас данные о пагубном воздействии человечества на Землю, вполне вероятно, что влияние общества на планету будет только ухудшаться. Несмотря на наше стремление защитить исчезающие виды, мы часто принимаем решения в интересах человечества, которые наносят ущерб окружающей среде. Подчеркивая еще один увлекательный элемент общения с пчелами, мы надеемся, что наша работа поможет изменить мышление человечества и сделать устойчивость планеты первоочередной задачей.

Эта статья была первоначально опубликована в «Беседе» Мартина Бенсика и Майкла Рэмси. Прочитайте оригинальную статью здесь.