Honeybee "Wake-Up Call": Hvorfor deres vibrationer kan spare dem fra udryddelse

Verdensomspændende honningbenspopulationer er i fare - og det er en alvorlig situation for mennesker. Trusler fra klimaforandringer, giftige pesticider og sygdomme har alle bidraget til et voldsomt fald i honningbi-befolkningen siden 2006. Og som en tredjedel af den mad vi spiser er et direkte resultat af insektbestøvning - herunder med honningbier - kan der være alvorlige konsekvenser for os hvis arten uddøder.

Vi afdækkede for nylig mere om et velkendt, vigtigt honningbonesignal, der kaldes dorso-ventral abdominal vibration (DVAV) signal. Kendt som honningbiet "vågneopkald", fortæller dette signal andre bier for at forberede sig på en øget arbejdsbyrde, især i forhold til foraging. Vi udviklede en fjernbetjeningssensor, som tillod os at overvåge honningbi kolonier uden at åbne bikuponen. Ved at forstå frekvensen og styrken af ​​DVAV-signalet i bikuben, kan biavlere og forskere bedre overvåge bipoloniernes sundhed på verdensplan.

Se også: Se en konstant skiftende Honeybee Swarm Illustrér "Hive Mind"

I mange lande (og i særdeleshed i Europa) er den skovhabitat, som honningbier kræver, ikke længere til stede, så de fleste honningbier overlever kun takket være biavlere, som giver æsker og elveblader for at de kan bo i. Som sådan kan de kontinuerligt overvåge honningbi kolonier er afgørende for deres overlevelse.

Problemer kan opstå hurtigt i en koloni, med ødelæggende virkninger. Mens kommercielle biavlere gør deres bedste for at overvåge biopopulationer i bistader, er det næsten umuligt at kontrollere, at hver enkelt hive er populær, da nogle fagfolk har mere end 1.000 kolonier at passe på.

Nylig forskning har fokuseret på at finde måder at overvåge honningbiopopulationer uden at skulle åbne fysisk åbne bier. Dette vil hjælpe biavlere bedre kontrollere sikkerheden af ​​deres kolonier og kan hjælpe med at opretholde honeybee populationer.

Vi har været særligt interesserede i at undersøge vibrationerne som følge af honningbiaktivitet indenfor bikube for bedre at forstå deres in-bive-adfærd. Ved at detektere og måle de vibrationer, der sendes gennem honningkassen ved individuelle bier, er vi i stand til at studere og afkode meddelelserne, som honningbier sender hinanden.

Bee Communication

DVAV-signalet er en velkendt form for honningbiekommunikation, der fortæller andre bier i bikupen for at forberede sig på en øget arbejdsbyrde. Dette signal varer et sekund, og opstår, når en honningbie greb en modtagerbi med sine forben og ryster rytmisk maven frem og tilbage, normalt 20 gange pr. Sekund.

Ved hjælp af en accelerometer sensor (som måler accelerationshastigheden af ​​biens krop vibrerer) med automatiseret optagelsessoftware, kunne vi løbende overvåge aktiviteten i honningbi-hiven. Vores forskning viste, at vi kan hente DVAV-signalet i bikupaen, når honningbier passerer nær vores sensor. At vide dette giver os mulighed for at forfine vores vurdering af koloniens sundhed, da specifikke helbredsforstyrrelser afspejles i ændringer i bikens samlede DVAV-aktivitetsniveau.

Dette "vågneopkald" var ikke tidligere kendt for at frembringe nogen vibrationer inden for honningkassen, men vi har nu optaget den tilknyttede bølgeform i enestående detaljer. Yderligere videoanalyse tillod os at bekræfte, at det var DVAV-signalet, vores sensor var ved at registrere. Herfra kunne vi oprette yderligere maskinlæringssoftware til automatisk at registrere og logge enhver forekomst af DVAV'er ud fra de data, vores sensor har hentet.

Vi overvåger dette signal i tre nældefeber i Storbritannien og Frankrig i op til 16 måneder. Vi fandt ud af, at signalet er meget almindeligt og meget repeterbart. Det opstår uventet hyppigere om natten, med et tydeligt fald mod midt eftermiddag - en tendens der er modsat af signalets amplitude (styrke eller lydstyrke). Vi fandt også, at honningbier normalt vil producere dette signal direkte på kammen.

Dette, sammen med andre undersøgelser, tyder på, at DVAV-signalet måske ikke fungerer som et vågneopkald. For eksempel kan dette signal være en måde for bier at sonde indholdet af honningkagen for at kontrollere lagringsniveauerne for honning og pollen eller tilstedeværelsen af ​​æg. Signalets amplitude, som varierer meget mellem nat og dag, kan angive den sammenhæng, hvori meddelelsen fremstilles. Dens nighttime forbedrede frekvens er både en ny opdagelse og i øjeblikket et fantastisk mysterium.

Denne nye indsigt i DVAV-signalet vil hjælpe forskere med at genskabe det, så vi kan forsøge at kommunikere med bierne. Ved at køre en præcis replika af DVAV signalbølger i honningkassen (noget ikke muligt før vores undersøgelse), vil forskere kunne sende meningsfulde meddelelser til kolonien. Dette vil lade dem kontrollere, at forbedret koloniaktivitet er opnået, og vil også give dem mulighed for yderligere at forstå DVAV-signalets specifikke funktioner.

Se også: World Bee Collapse kan koge ned til en ond mide og en overset ide

Vores nye forskning bygger på det arbejde, der blev udført af Karl von Frisch, der afkodede betydningen af ​​honningbiet "waggle dance". Von Frisch opdagede honningbier bruger det til at advare hinanden om nektar i området, og det giver meget præcise instruktioner om hvor man finder det. Waggle dance diskuteres stadig i dag som et eksempel på forbløffende sofistikering i insektkommunikation. Opdagelsen foranledigede også et skift i vores tankegang om andre livsformer, og hvordan de påvirker vores liv.

Med de nuværende beviser, vi har om menneskets skadelige virkning på Jorden, er det sandsynligt, at samfundets påvirkning på planeten kun vil blive værre. På trods af vores ønske om at beskytte truede arter træffer vi ofte beslutninger for menneskets gavn, som er skadelige for miljøet. Ved at fremhæve et andet fascinerende element i honningbi kommunikation, håber vi, at vores arbejde vil bidrage til at skifte menneskehedens tankegang og gøre bæredygtigheden af ​​verden højt prioriteret.

Denne artikel blev oprindeligt udgivet på The Conversation af Martin Bencsik og Michael Ramsey. Læs den oprindelige artikel her.