Honeybee "Wake-Up Call": Hvorfor deres vibrasjoner kan spare dem fra utryddelse

Globale honningbi-populasjoner er i fare - og det er en dårlig situasjon for mennesker. Trusler fra klimaendringer, giftige plantevernmidler og sykdommer har alle bidratt til en bratt nedgang i honningbi-befolkningen siden 2006. Og som en tredjedel av maten vi spiser er et direkte resultat av insektbestøvning - blant annet med honningbier - det kan være alvorlige konsekvenser for oss hvis arten blir utryddet.

Vi har nylig avdekket mer om et kjent, viktig honningbonesignal som kalles dorso-ventral abdominal vibrasjon (DVAV) signal. Kjent som honningbien "våkneoppring", forteller dette signalet andre bier for å forberede seg på økt arbeidsbelastning, spesielt i forhold til foraging. Vi utviklet en ekstern sensor som tillot oss å overvåke honningbi kolonier uten å åpne bikube. Ved å forstå frekvensen og styrken til DVAV-signalet i bikuben, kan biavlere og forskere bedre overvåke helsen til biokolonier over hele verden.

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

I mange land (og spesielt i Europa), er skogens habitat som honningbier krever, ikke lenger eksistert, så de fleste honningbier overlever bare takket være biavlere, som gir bokser og elveblest for at de skal bo. Som sådan kan de kontinuerlig overvåke honningbi kolonier er avgjørende for deres overlevelse.

Problemer kan oppstå raskt i en koloni, med ødeleggende effekter. Mens kommersielle biavlere gjør sitt beste for å overvåke biepopulasjoner i elveblest, er det en nesten umulig oppgave å sjekke på hver enkelt hives befolkning, som noen fagfolk har mer enn 1000 kolonier å ta vare på.

Nylig forskning har fokusert på å finne måter å overvåke honningbibefolkninger uten å måtte åpne kjekkehvilet fysisk. Dette vil hjelpe biavlere bedre sjekke sikkerheten i deres kolonier og kan bidra til å opprettholde honningbi-populasjoner.

Vi har vært spesielt interessert i å undersøke vibrasjonene som følge av honningbiaktivitet i bikupler for bedre å forstå deres innflytelsesadferd. Ved å oppdage og måle vibrasjonene som sendes gjennom honningkassen ved individuelle bier, kan vi studere og dekode meldingene som honningbier sender hverandre.

Bee Communication

DVAV-signalet er en velkjent form for honningbikommunikasjon som forteller andre bier i bikupa for å forberede seg på økt arbeidsbelastning. Dette signalet varer et sekund og oppstår når en honningbøtte griper en mottakerbi med sine fremre bein og rytmisk rister hennes mage frem og tilbake, vanligvis 20 ganger per sekund.

Ved å bruke en akselerometer sensor (som måler hastigheten på akselerasjon bee kroppen kjenner vibrerer) med automatisert opptak programvare, vi var i stand til å kontinuerlig overvåke aktivitet i honningbiet bikube. Vår forskning fant at vi kan hente DVAV-signalet i bikupen når honningbier passerer nær vår sensor. Å vite dette gjør at vi kan finjustere vår vurdering av helsen til kolonien, da spesifikke helseforstyrrelser vil reflekteres i endringer i bikers samlede DVAV-aktivitetsnivå.

Denne "wake-up call" var ikke tidligere kjent for å produsere noen vibrasjon i honningkassen, men vi har nå registrert den tilhørende bølgeformen i enestående detalj. Ytterligere videoanalyse tillot oss å bekrefte at det var DVAV-signalet vår sensor oppdaget. Fra dette kunne vi da skape videre maskinlæringsprogramvare for automatisk å registrere og logge eventuelle forekomster av DVAVer fra dataene vår sensor plukket opp.

Vi overvåket dette signalet i tre elveblest i Storbritannia og Frankrike i opptil 16 måneder. Vi fant ut at signalet er veldig vanlig og svært repeterbar. Det opptrer uventet oftere om natten, med en tydelig nedgang mot midt ettermiddag - en trend som er motsatt til signalets amplitude (styrke eller høyde). Vi fant også at honningbier vanligvis vil produsere dette signalet direkte på kammen.

Dette, sammen med andre undersøkelser, antyder at DVAV-signalet kanskje ikke fungerer som et våkne-anrop. For eksempel kan dette signalet være en måte for bier å sonde innholdet i honningkassen for å sjekke lagringsnivåene for honning og pollen eller tilstedeværelse av egg. Amplituden til signalet, som varierer mye mellom natt og dag, kan indikere sammenhengen der meldingen blir produsert. Nattens forbedrede frekvens er både en ny oppdagelse og for tiden et utrolig mysterium.

Denne nye innsikt i DVAV-signalet vil hjelpe forskere til å gjenskape det slik at vi kan prøve å kommunisere med biene. Ved å kjøre en nøyaktig kopi av DVAV-signalbølger i honningkassen (noe ikke mulig før studiet), vil forskerne kunne sende meningsfulle meldinger til kolonien. Dette vil la dem kontrollere at forbedret koloniaktivitet oppnås, og vil også gi dem mulighet til å forstå DVAV-signalets spesifikke funksjoner ytterligere.

Se også: World Bee Collapse kan koke ned til en ond mite og en oversett idé

Vår nye forskning bygger på arbeidet fra Karl von Frisch som avkodede betydningen av honningbiet "vaggdans". Von Frisch oppdaget honningbier bruker den til å varsle hverandre av nektar i området, og det gir svært nøyaktige instruksjoner om hvor man finner den. Waggle dansen diskuteres fortsatt i dag som et eksempel på forbløffende raffinement i insektkommunikasjon. Oppdagelsen førte også til et skifte i vår tenkning om andre livsformer, og hvordan de påvirker våre liv.

Med dagens bevis har vi om menneskets skadelige virkning på Jorden, det er sannsynlig at samfunnets påvirkning på planeten bare vil bli verre. Til tross for vårt ønske om å beskytte truede arter, tar vi ofte beslutninger for menneskets fordel som er skadelige for miljøet. Ved å fremheve et annet fascinerende element i honningbi kommunikasjon, håper vi at vårt arbeid vil bidra til å skifte menneskehetens tenkning og gjøre bærekraft av planeten topp prioritet.

Denne artikkelen ble opprinnelig publisert på The Conversation av Martin Bencsik og Michael Ramsey. Les den opprinnelige artikkelen her.