Honeybee "Wake-Up Call": Prečo ich vibrácie môžu zachrániť pred vyhynutím

Celosvetové populácie včiel medonosných sú v ohrození - a je to hrozná situácia pre ľudí. Ohrozenia spôsobené klimatickými zmenami, toxickými pesticídmi a chorobami prispeli k prudkému poklesu populácie včiel medonosných od roku 2006. A keďže tretina potravín, ktoré jeme, je priamym dôsledkom opelenia hmyzom - vrátane včiel - môže to mať vážne dôsledky pre nás ak tento druh zanikne.

Nedávno sme odkryli viac o dobre známom, dôležitom včelacom signáli známom ako dorso-ventrálny abdominálny vibračný signál (DVAV). Tento signál známy ako „wake-up call“ včela medonosnej včely povie ostatným včelám, aby sa pripravili na zvýšenie pracovnej záťaže, najmä vo vzťahu k potravinám. Vyvinuli sme diaľkový senzor, ktorý nám umožnil sledovať včelstvá bez otvorenia úľa. Pochopením frekvencie a sily signálu DVAV v úli by včelári a výskumníci mohli lepšie monitorovať zdravie včelstiev na celom svete.

Pozri tiež: Sledujte neustále sa meniaci Honeyybarm Swarm Ilustrujte “Hive Mind”

V mnohých krajinách (a najmä v Európe) lesné biotopy, ktoré včely už nevyžadujú, takže väčšina včiel prežije len vďaka včelárom, ktorí im poskytujú boxy a úle, aby mohli žiť. monitorovať včelstvá včiel medonosných je nevyhnutné pre ich prežitie.

Problémy môžu vzniknúť rýchlo v kolónii, s ničivými účinkami. Kým komerčné včelári robia všetko preto, aby sledovali populácie včiel v úli, kontrola každej populácie úľa je takmer nemožnou úlohou, pretože niektorí odborníci majú na starosti viac ako 1 000 kolónií.

Nedávny výskum sa zameral na hľadanie spôsobov, ako monitorovať populácie včiel medonosných bez toho, aby museli fyzicky otvárať úle. To pomôže včelárom lepšie kontrolovať bezpečnosť ich kolónií a môže pomôcť udržať populácie včiel medonosných.

Obzvlášť nás zaujíma výskum vibrácií vyplývajúcich z aktivity včiel medonosných včiel v úli, aby sme lepšie pochopili ich správanie v úli. Detekciou a meraním vibrácií poslaných voštinou jednotlivými včelami sme schopní študovať a dekódovať správy, ktoré sa včely posielajú.

Bee Communication

Signál DVAV je jednou z najznámejších foriem komunikácie s včelármi, ktorá hovorí ostatným včelám v úli, aby sa pripravili na zvýšené pracovné zaťaženie. Tento signál trvá jednu sekundu a nastane, keď včelka uchopí včela príjemcu svojimi prednými nohami a rytmicky zatrasie bruchom tam a späť, zvyčajne 20-krát za sekundu.

Pomocou akcelerometrického senzora (ktorý meria rýchlosť zrýchlenia, ktoré telo včela vibruje) pomocou automatizovaného nahrávacieho softvéru, sme boli schopní nepretržite monitorovať aktivitu včelieho úľa. Náš výskum zistil, že môžeme vyzdvihnúť signál DVAV v úli, keď včely prechádzajú v blízkosti nášho senzora. Vedieť, že toto nám umožňuje vylepšiť naše hodnotenie zdravotného stavu kolónie, pretože špecifické zdravotné poruchy sa prejavia v zmenách hladín celkovej aktivity úľa.

Toto „budenie“ nebolo predtým známe tým, že by vytváralo vibrácie vo vnútri plástov, ale teraz sme zaznamenali súvisiacu vlnovú krivku vo výnimočných detailoch. Ďalšia video analýza nám umožnila potvrdiť, že to bol signál DVAV, ktorý náš senzor detekoval. Z toho sme potom boli schopní vytvoriť ďalší stroj-learningový softvér, ktorý automaticky zistí a zaznamená každý výskyt DVAV z dát, ktoré náš snímač zachytil.

Tento signál sme sledovali v troch úľoch vo Veľkej Británii a vo Francúzsku po dobu až 16 mesiacov. Zistili sme, že signál je veľmi bežný a vysoko opakovateľný. Nečakane sa vyskytuje častejšie v noci, s výrazným poklesom smerom k polovici popoludnia - trend, ktorý je opačný ako amplitúda (sila alebo hlasitosť) signálov. Tiež sme zistili, že včely obyčajne produkujú tento signál priamo na hrebeň.

To spolu s iným výskumom naznačuje, že signál DVAV nemusí fungovať iba ako budenie. Tento signál by napríklad mohol byť pre včely spôsob, ako odskúšať obsah voštiny, aby sa mohli kontrolovať hladiny medu a peľu, alebo prítomnosť vajíčok. Amplitúda signálu, ktorá sa mení medzi nocou a dňom, môže naznačovať kontext, v ktorom sa správa vytvára. Jeho nočná zvýšená frekvencia je novým objavom av súčasnosti úžasným tajomstvom.

Tento nový pohľad na signál DVAV pomôže vedcom znovu ho vytvoriť, aby sme sa mohli pokúsiť komunikovať s včelami. Vedením presnej repliky signálových vĺn DVAV do plástov (čo nie je možné pred naším štúdiom), výskumníci budú schopní prenášať zmysluplné správy do kolónie. To im umožní skontrolovať, či je dosiahnutá zvýšená aktivita kolónií, a tiež im umožní lepšie porozumieť špecifickým funkciám signálu DVAV.

Pozri tiež: World Bee Collapse Môže sa prevariť na Vicious Mite a Overlooked Idea

Náš nový výskum je založený na práci Karla von Frischa, ktorý dekódoval význam medonosnej „waggling dance“. Von Frisch zistil, že včely ich používajú na upozornenie nektáru v tejto oblasti a poskytuje veľmi presné inštrukcie o tom, kde nájsť ono. Kývavý tanec je stále diskutovaný ako príklad úžasnej sofistikovanosti v komunikácii hmyzu. Objav tiež podnietil posun v našom myslení o iných životných formách a o tom, ako ovplyvňujú naše životy.

So súčasnými dôkazmi o škodlivom vplyve ľudstva na Zemi je pravdepodobné, že vplyv spoločnosti na planétu sa ešte zhorší. Napriek našej túžbe chrániť ohrozené druhy často rozhodujeme o prínose ľudstva, ktoré poškodzuje životné prostredie. Dúfame, že ak zdôrazníme ďalší fascinujúci prvok komunikácie s včelármi, naša práca pomôže posunúť myslenie ľudstva a dosiahnuť najvyššiu prioritu udržateľnosti planéty.

Tento článok bol pôvodne uverejnený na Konverzácii Martina Bencsika a Michaela Ramseyho. Prečítajte si pôvodný článok.