Czy system robotyczny jest w stanie uratować pszczoły?
W ramach finansowanego przez Unię Europejską projektu HIVEOPOLIS opracowano system robotyczny, który jest w stanie nawiązywać interakcje z kolonią pszczół miodnych. Nieinwazyjny system wbudowany w ramę standardowego ula dokonuje pomiarów i wpływa na zachowanie pszczół miodnych, dostosowując temperaturę ula. Rozwiązanie to, opisane w czasopiśmie „Science Robotics”, składa się z czujników termicznych i siłowników, dzięki którym umożliwia dalsze badanie zbiorowych zachowań zwierząt, a także sposobów pomagania pszczołom miodnym w przetrwaniu presji zmian klimatycznych. „Wiele zasad funkcjonowania społeczeństwa pszczół – od zbiorowych i indywidualnych interakcji po hodowlę zdrowego czerwiu – jest regulowanych przez temperaturę, wykorzystaliśmy więc ten czynnik w badaniu”, wyjaśnia doktorant Rafael Barmak, współautor badania ze Szwajcarskiego Federalnego Instytutu Technologii w Lozannie (EPFL), będącego partnerem projektu HIVEOPOLIS, w komunikacie prasowym opublikowanym na stronie internetowej uniwersytetu. „Czujniki termiczne tworzą migawkę zbiorowego zachowania pszczół, podczas gdy siłowniki pozwalają nam wpływać na ich ruch poprzez modulowanie pól termicznych”.
Modulacja temperatury od wewnątrz
Kolonie pszczół są wrażliwe na zimno, a otwieranie uli zimą w celu zbadania osobników może wpłynąć na ich zachowanie, nie wspominając o wyrządzeniu im krzywdy. Biokompatybilny system robotyczny pozwala uniezależnić obecne badanie od manipulowania temperaturami zewnętrznymi, dzięki czemu umożliwia obserwację zachowania pszczół w zimie, jak opowiada doktorant Martin Stefanec, drugi współautor badania, z Uniwersytetu w Grazu w Austrii. „Dzięki naszemu robotycznemu systemowi możemy zmieniać temperaturę wewnątrz ula, naśladując zachowanie pszczół rdzeniowych podczas ogrzewania, a także badać, w jaki sposób zimowy ul aktywnie reguluje swoją temperaturę”. Robotyczny system opracowany przez zespół badawczy sprawił, że możliwe stało się badanie zimą trzech eksperymentalnych uli na Uniwersytecie w Grazu i zdalne sterowanie nimi z EPFL. System składa się z centralnego procesora, który koordynuje czujniki, wysyła polecenia do siłowników i przesyła dane do naukowców, a wszystko to bez użycia inwazyjnych kamer. „Zbierając dane na temat pozycji pszczół i tworząc cieplejsze obszary w ulu, byliśmy w stanie zachęcić je do poruszania się w sposób, w jaki nigdy by tego nie robiły w warunkach naturalnych, zimą, kiedy to mają tendencję do gromadzenia się razem, by oszczędzać energię”, stwierdza kolejny współautor, dr Francesco Mondada, również z EPFL. „Daje nam to możliwość działania na rzecz kolonii, na przykład poprzez kierowanie jej w stronę źródła pożywienia lub zniechęcanie jej do dzielenia się na zbyt małe grupy, co może zagrozić jej przetrwaniu”. Korzystając z systemu robotycznego w trybie, który badacze określają jako „tryb podtrzymywania życia” (energia cieplna jest rozprowadzana za pośrednictwem siłowników termicznych), zespół był również w stanie przedłużyć przetrwanie kolonii po śmierci jej królowej. Zdolność ta może pomóc zwiększyć przeżywalność pszczół w obliczu malejącej populacji zapylaczy na całym świecie. Dzięki systemowi zaobserwowano również nowe zachowania pszczół miodnych. „Lokalne bodźce termalne wytwarzane przez nasz system ujawniły nieopisywaną wcześniej dynamikę, która przyczynia się do powstawania ekscytujących nowych pytań i hipotez”, zauważa doktor z EPFL i starszy autor badania, Rob Mills. „Na przykład obecnie żaden model nie jest w stanie wyjaśnić, dlaczego udało nam się zachęcić pszczoły do przekroczenia niektórych «dolin» niskich temperatur w ulu”. Naukowcy wspierani przez projekt HIVEOPOLIS (FUTURISTIC BEEHIVES FOR A SMART METROPOLIS) planują w przyszłości wykorzystać system do badania zachowania pszczół miodnych w okresie letnim. Więcej informacji można znaleźć na stronie: strona projektu HIVEOPOLIS
Słowa kluczowe
HIVEOPOLIS, pszczoła, pszczoła miodna, ul, temperatura, klimat