Реакция в улье на вибрации извне помогла узнать о здоровье пчёл

Учёные из Ноттингемского университета Трента (NTU), Великобритания, исследовали, как тысячи пчёл синхронно реагировали на краткие и слабые вибрации от стука по ульям.


Отслеживая реакцию насекомых на воздействие снаружи, исследователи выяснили, не заглядывая внутрь, насколько активными или спокойными пчёлы были в улье. Исследование, в котором также участвовали Гентский университет в Бельгии и Португальский университет Коимбры, опубликовали в журнале Scientific Reports («Научные отчёты»).

Исследование важно потому, у пчёл должны быть свои циклы активности в течение года: большая занятость, когда тепло, и бездействие в холода. Во время зимовки поиск ими пищи прекращается на месяцы, и снаружи невозможно определить, жив рой или погиб. Пчеловоды для проверки могли бы открывать ульи, но такое вмешательство способно навредить сообществу насекомых.

Научный подход позволил обнаруживать и записывать реакцию пчёл на вибрации в течение всего года с помощью встроенного в ульи акселерометра, чувствительного к отклику насекомых. Акселерометр — это прибор для измерения ускорения, и работает он как датчик изменения положения устройства в пространстве. Например, определяет ориентацию смартфона для автоматического поворота картинки, а также включает экран фитнес-браслета при движениях запястья. Благодаря такому же устройству гаджет определяет, сколько пользователь прошагал, занимался ли спортом.



Отслеживая активность колонии с помощью сигналов от двигающих крыльями пчёл, учёные заметили чувствительность в ответ на импульсное воздействие — либо рой не реагировал.

В тёплый сезон, когда пчёлы вылетают за кормом, заботятся о потомстве и обслуживают улей, насекомые мало реагировали на вибрации извне. Разве что на миг замирали, чтобы расслышать постукивание, а затем просто продолжали заниматься своими делами.

Но когда похолодало, после очень слабого стука по улью последовала сильная групповая реакция пчёл. А затем она ослабела, что означало — рой собрался в клубок, чтобы греться. Такой отклик пчелосемьи означал, что жители улья в добром здравии.

Среди коллективного шума, издаваемого пчёлами, технология также улавливала звук, издаваемый отдельными пчёлами. От удивления они издают как бы «улюлюкают». Кстати, ранее учёные из Ноттингема выяснили, что пчёлы издают этот характерный звук при испуге.



Исследователи накопили данные за тысячи часов наблюдений. Анализ показал, что в здоровых колониях ответного сигнала почти не было во время тёплого активного сезона. Разве что изредка, ранним утром, когда пчёлы не так заняты. Зато отклик становился очень сильным с наступлением зимы, а затем снова исчезал к концу весны.

Состояние здоровья летом ухудшалось в одном конкретном улье, у одной пчелосемьи. И это была единственное сообщество общественных насекомых, которое постоянно реагировало сильным и продолжительным жужжанием в течение всего лета. А тем временем самочувствие необычной пчелосемьи продолжало внушать всё большие опасения.

В результате исследователи поняли, что нашли способ оценивать состояния пчёл. Они говорят, что обнаружили у беспозвоночных нечто похожее на коллективную рефлекторную дугу или, как это явление стали чаще называть, рефлекторное кольцо. Вообще-то в пределах одного отдельно взятого организма это совокупность структур нервной системы, участвующих в осуществлении рефлекса и обратной передаче информации о характере и силе рефлекторного действия в центральную нервную систему. То есть, в классическом понимания, у позвоночных рефлекторная дуга (кольцо) прокладывает определённый нейронный путь и воспринимает внешний стимул, который приводит к непроизвольной реакции.

Учёный из NTU Мартин Бенцик сказал, что некоторые пчеловоды зимой стучат по ульям рукой, чтобы затем прислушаться, а нормально ли жужжат в ответ. Однако до исследования с помощью оборудования глубинный смысл этой простой проверки никогда тщательно не изучали.

Предполагается, что научная работа приведёт к созданию устройства для передачи пчеловодам информации об их пчелосемьях в режиме реального времени.