Роботизированные рамки дают новое понимание поведения медоносных пчёл и хранения мёда

от

Исследователи из Федеральной политехнической школы Лозанны (EPFL) разрабатывают роботизированные рамки для ульев, которые помогают определять места хранения мёда в ульях с течением времени без использования камер. Цель — создать новые инструменты наблюдения для изучения поведения медоносных пчёл, которые лучше соответствуют естественному способу занимать пространство по сравнению с текущими методами.

Цирил Монетт увлечён коллективным поведением

Цирил Монетт, доктор третьего года обучения в лаборатории Mobots в EPFL, изучает, как насекомые, такие как тараканы, принимают коллективные решения. Теперь он обращает своё внимание на очень полезных и гораздо менее отталкивающих насекомых — медоносных пчёл. И делает это с помощью робототехники.

Пчёлы внутри улья естественным образом группируются в объём, по форме напоминающий шар, на пересечении множества рамок сот внутри улья. Эта шарообразная конфигурация, вероятно, оптимальна для пчёл. Однако ульи для научных наблюдений, разработанные научным сообществом, изучают только одну или две изолированные рамки за раз, заставляя пчёл занимать плоский диск.

«Изолированный улей для наблюдений был построен таким образом, чтобы обеспечить автоматизированное наблюдение благодаря камерам или непосредственному наблюдению», — объясняет Монетт, который хотел бы предложить способ изучения поведения пчёл в связи с запасами мёда, но в среде, которая учитывает их инстинкты группироваться в пространстве.

«Пока мы не создадим среду, которая позволит пчёлам вести себя естественно, полученные наблюдения могут лишь приблизительно отражать поведение неповреждённых и сильных колоний», — отмечает он.

Роботизированные рамки для ульев

Чтобы полностью отказаться от использования камер, исследователи из Mobots разработали роботизированную рамку для улья, на которой пчёлы могут строить соты. Роботизированная рамка состоит из 64 температурных датчиков, которые могут измерять температуру в 10 отдельных регионах, которые можно нагревать отдельно. Поскольку пчёлы строят соты с обеих сторон рамки, это соответствует 20 участкам сот на рамку, где пчёлы потенциально могут хранить мёд.

Идея состоит в том, чтобы сначала определить, где находятся запасы мёда, и оценить количество мёда, присутствующего в этих 10 регионах с течением времени, а затем изучить поведение пчёл в связи с этим.

«Мы заинтересованы в изучении взаимосвязи между движением пчёл, их жизненными циклами и корреляциями с расположением мёда в улье с течением времени. Наша первая задача заключалась в том, чтобы точно измерить количество мёда в каждом регионе в отсутствие живых пчёл, что мы успешно выполнили благодаря тепловым свойствам мёда», — объясняет Монетт.

Благодаря особым тепловым свойствам мёд нагревается и охлаждается иначе, чем пустые соты. Посылая импульс тепла с шагом в +1, +3 или +5 градусов Цельсия, исследователи могут охарактеризовать, как реагирует в тепловом отношении участок сот, полный мёда, и таким образом определить количество мёда в каждом регионе.

Объём мёда моделируется в соответствии со временем нагрева и охлаждения в сочетании с мерой динамики нагрева. Эти роботизированные рамки можно объединить в улье, чтобы составить карту всех запасов мёда в колонии.

«Сочетая этологию и робототехнику, мы можем делать беспрецедентные наблюдения за пчёлами в почти полностью естественных условиях, раскрывая поведение, которое никогда не наблюдалось с такой точностью. Это позволяет нам ставить под сомнение и улучшать существующие гипотезы о поведении медоносных пчёл и в то же время изучать методы, которые могут помочь нам защитить пчёл», — говорит Франческо Мондада, возглавляющий лабораторию Mobots.

Монетт и его коллеги в настоящее время проводят эксперименты с роботизированным ульем для наблюдения за поведением пчёл, проверяя различные гипотезы на месте.

«Меня увлекает этология пчёл, например, то, как шар из пчёл выражает циркадные ритмы, расширяясь и сокращаясь в течение дня», — объясняет Монетт. «С помощью нашего роботизированного улья для наблюдений я надеюсь нанести на карту ресурсы мёда и демографические данные колонии с течением времени, наблюдать, как пчелиный шар перемещается в течение зимы, и создать основу для других экологических исследований, таких как изучение воздействия тепловых волн на колонии».

Источник

Другие новости по теме

Другие новости на сайте

Оставьте комментарий