Новый роботизированный улей спасает пчел даже во время сильных заморозков
Медоносных пчел очень трудно изучать, поскольку они изменяют свое естественное поведение, если ощущают малейшие внешние воздействия. Кроме того, они также невероятно восприимчивы к холоду. Если температура улья падает ниже 10 ° C, пчелы перестают жужжать и вырабатывать собственное тепло, впадая в состояние холодовой комы, за которой следует смерть.
Роботизированное устройство-улей было спроектировано так, чтобы незаметно встраиваться в существующий улей и с помощью центрального процессора координировать работу датчиков, отправлять команды на приводы, а данные – на сервер, чтобы ученые могли спокойно провести их анализ. Благодаря термодатчикам и исполнительным механизмам роботизированный улей смог измерять и управлять поведением медоносных пчел, переключая локальную температуру.
«Многие правила пчелиного общества — от коллективных и индивидуальных взаимодействий до выращивания здорового расплода — регулируются температурой, поэтому мы использовали это обстоятельство в рамках исследования, — объяснил первый автор Рафаэль Бармак, аспирант EPFL. — Тепловые датчики создают снимок коллективного поведения пчел, а приводы позволяют нам влиять на их движение, модулируя тепловые поля».
Тепло также направляется в соты — воздействие достаточно мягкое, чтобы не беспокоить пчел, но при этом позволяет ученым терморегулировать колонию. Испытав систему на 4000 пчелах, которых переселили в новый «умный дом», команда смогла сохранить жизнь колонии во время резкого похолодания 2020-2021 годов, когда население близлежащих ульев вымерло подчистую.
«Предыдущие исследования теплового поведения пчел зимой основывались на наблюдении за пчелами или манипулировании внешней температурой, — добавил Мартин Стефанек из Университета Граца. — Наша роботизированная система позволяет нам изменять температуру внутри скопления, имитируя нагревательное поведение пчел-ядер и позволяя изучать, как они активно регулируют свою температуру в период холодов».
«Собрав данные о положении пчел и создав в улье более теплые участки, мы смогли побудить их передвигаться так, как они обычно никогда не делают в природе зимой, когда они, как правило, сбиваются в кучу для экономии энергии. Это дает нам возможность действовать от имени колонии, например, направляя ее к источнику пищи или препятствуя ее разделению на слишком маленькие группы, которые могут угрожать ее выживанию» — рассказал глава Mobile Robotic Systems Group Франческо Мондада.
Распределяя тепло через приводы, ученые также смогли продлить выживание колонии, несмотря на то, что она потеряла свою королеву. Хотя проект все еще находится на ранней стадии, роботизированный улей демонстрирует многообещающую способность смягчить коллапс колонии из-за холодовой комы, а также предлагает новые поведенческие идеи и знания для ученых, занимающихся охраной природы.