
На кону — правильный мёд: пчёлы с крошечными QR-кодами раскрыли секреты ульев
Исследователи прикрепили QR-коды к спинкам пчёл, чтобы отслеживать, когда и на какое время насекомые покидали свои ульи. В итоге тысячи общественных насекомых в сельской местности штатов Пенсильвания и Нью-Йорк носят на спине крошечные QR-коды. Цель кропотливого научного проекта — понять, сколько времени медоносные пчёлы проводят в поисках пищи вне ульев, что важно для оценки химической чистоты мёда.
Исследование стало возможным благодаря сотрудничеству энтомологов и инженеров-электриков из Университета штата Пенсильвания. Уже удалось выяснить, что, хотя большинство вылазок за пределы улья длятся всего несколько минут, небольшая часть пчёл может проводить вне дома более двух часов. Учёные заявили, что рассчитывают узнать гораздо больше благодаря разработанной системе отслеживания времени.
Энтомолог Маргарита Лопес-Урибе сказала, что технология наблюдений открыла перед биологами возможности изучать живые системы, как никогда.
— Лопес-Урибе.
Словно работники, которые входят в здание по пропускам, пчёлы показывают компьютеру свой индивидуальный «пропуск» на спине в виде QR-кода. Насекомых отслеживают с помощью автоматизированной системы, которую команда учёных разработала специально. QR-коды содержат минимальный объём идентификационной информации, зато их можно быстро обнаруживать и регистрировать даже в условиях слабой видимости.
Речь идёт о деле в масштабах целой страны. Органическое пчеловодство означает, что в ульи не попадают пестициды и гербициды, то есть синтетические химикаты. А сами пчелиные домики для этого надо устанавливать вдали от экологически неблагополучных территорий. Однако в США такой максимально чистый от примесей мёд до сих пор официально не производят. В 2010 году Нацсовет по органическим стандартам Минсельхоза страны рекомендовал правила для сертификации мёда и других «органических» продуктов пчеловодства , но эти документы так и не приняли.
Медоносные пчёлы способны летать на большие расстояния, до 10 км от дома. Но, по мнению Лопес-Урибе, такое расстояние всё же редкость, и пчёлы обычно удаляются от улья на дистанции в пределах километра. Если принять это за факт, то требования к зонам размещения ульев, рекомендованные для органического пчеловодства в 2010 году, могли быть чрезмерными.
По словам исследователей, вот почему так важно понять, где пчёлы добывают пищу. Медоносные пчёлы сообщают собратьям в колонии, где находятся источники пищи. Они делают это с помощью так называемого танца.
Лопес-Урибе сказала, что этологи (специалисты по поведению) тратят много времени в попытке расшифровать танец пчёл, чтобы определить, как далеко они забираются от своих колоний. Попыткам понять можно эффективно помочь, точно зная, как долго отдельные пчёлы отсутствовали, собирая нектар.
Ранее за танцем пчёл наблюдали по часу в день в течение двух недель, но этого оказалось недостаточно. Поэтому учёные обратились за советом к инженерам-электрикам: есть ли технология, которая помогла бы наблюдениям?
— Лопес-Урибе.
Энтомологи обратились к электротехникам Хулио Урбине и Диего Пеналоза-Апонте, которые стали соавторами исследования.
Инженеры-электрики работали в полевых условиях, на собственном опыте изучая, как обращаться с пчёлами и наблюдать за ними. А энтомологи посещали лабораторию инженеров, чтобы узнать, какие факторы надо учитывать в автоматизированных технологиях. Кстати, всё необходимое оборудование есть в продаже и обошлось менее 1500 долларов за улей, в котором роятся шесть пчелосемей.
Исследователи использовали маленькие QR-коды бренда AprilTags, которые можно приклеить к рабочей пчеле, не мешая ей двигаться и не причиняя вреда. Каждые две недели в течение активного весеннего и летнего сезона команда помечала 600 молодых пчёл, только что вылетевших из своих ячеек в шести колониях. В общей сложности удалось «оцифровать» более 32 000 пчёл на шести пасеках.

Соавтором проекта стала также Робин Андервуд, профессор пчеловодства в Университете штата Пенсильвания. Она объяснила: на молодых пчёлах сосредоточились, чтобы точнее отслеживать возраст, когда они начинают летать и когда перестают. К тому же молодые пчёлы ещё не жалят, поэтому с ними легче обращаться.
— Андервуд.
Исследователи обнаружили, что большинство полётов обычно длились от одной до четырёх минут. Скорее всего, за это время особи узнавали погоду, а также справляли нужду за пределами улья. Более длительные полёты обычно длились менее 20 минут.
Однако 34% помеченных пчёл проводили вдали от улья более двух часов. Последнему может быть несколько объяснений: и реальный долгий полёт за нектаром, и то, что пчела вовсе не вернулась в улей, и вариант влёта в улей вверх ногами, так что компьютер не увидел QR-код.
В некоторые недели, когда цветов было меньше, пчёлы тратили больше времени на поиск пищи. Ради определённого количества корма им приходилось лететь дальше, а значит, дольше.
Кстати, благодаря наблюдениям удалось также понять истинный срок жизни пчёл. Ранее считалось, что медоносные пчёлы живут около 28 дней.

— Андервуд.
Камеры в каждом улье работали 24 часа в сутки семь дней в неделю. Данные поступали в микрокомпьютеры, и исследователи загружали информацию на свои ноутбуки во время еженедельных визитов.
На ранних этапах мониторинга учёные столкнулись с проблемой — пчёлы способны просто слоняться у входа в улей. Камера фиксировала их индивидуальные QR-коды до сотни раз в день.
— Пеналоза-Апонте.
Сейчас исследователи сотрудничают с командой из Технологического института Вирджинии, чтобы оценить, насколько продолжительность сбора нектара соответствует расшифрованным танцам пчёл. А ещё учёные хотят пометить и отследить не только рабочих пчёл, но также трутней и маток, чтобы узнать больше о колонии общественных насекомых.
Кроме того, участники проекта «паспортизации пчёл» планируют провести семинары, чтобы научить пчеловодов использовать собственные системы мониторинга.
Исследование стало возможным благодаря сотрудничеству энтомологов и инженеров-электриков из Университета штата Пенсильвания. Уже удалось выяснить, что, хотя большинство вылазок за пределы улья длятся всего несколько минут, небольшая часть пчёл может проводить вне дома более двух часов. Учёные заявили, что рассчитывают узнать гораздо больше благодаря разработанной системе отслеживания времени.
Энтомолог Маргарита Лопес-Урибе сказала, что технология наблюдений открыла перед биологами возможности изучать живые системы, как никогда.
В полевой биологии мы обычно просто смотрим на объекты, но количество наблюдений, которые мы, люди, можем собрать, никогда не сравнится с тем, на что способна машина
— Лопес-Урибе.
Словно работники, которые входят в здание по пропускам, пчёлы показывают компьютеру свой индивидуальный «пропуск» на спине в виде QR-кода. Насекомых отслеживают с помощью автоматизированной системы, которую команда учёных разработала специально. QR-коды содержат минимальный объём идентификационной информации, зато их можно быстро обнаруживать и регистрировать даже в условиях слабой видимости.
Речь идёт о деле в масштабах целой страны. Органическое пчеловодство означает, что в ульи не попадают пестициды и гербициды, то есть синтетические химикаты. А сами пчелиные домики для этого надо устанавливать вдали от экологически неблагополучных территорий. Однако в США такой максимально чистый от примесей мёд до сих пор официально не производят. В 2010 году Нацсовет по органическим стандартам Минсельхоза страны рекомендовал правила для сертификации мёда и других «органических» продуктов пчеловодства , но эти документы так и не приняли.
Медоносные пчёлы способны летать на большие расстояния, до 10 км от дома. Но, по мнению Лопес-Урибе, такое расстояние всё же редкость, и пчёлы обычно удаляются от улья на дистанции в пределах километра. Если принять это за факт, то требования к зонам размещения ульев, рекомендованные для органического пчеловодства в 2010 году, могли быть чрезмерными.
По словам исследователей, вот почему так важно понять, где пчёлы добывают пищу. Медоносные пчёлы сообщают собратьям в колонии, где находятся источники пищи. Они делают это с помощью так называемого танца.
Лопес-Урибе сказала, что этологи (специалисты по поведению) тратят много времени в попытке расшифровать танец пчёл, чтобы определить, как далеко они забираются от своих колоний. Попыткам понять можно эффективно помочь, точно зная, как долго отдельные пчёлы отсутствовали, собирая нектар.
Ранее за танцем пчёл наблюдали по часу в день в течение двух недель, но этого оказалось недостаточно. Поэтому учёные обратились за советом к инженерам-электрикам: есть ли технология, которая помогла бы наблюдениям?
Требовалось понять, является ли оценка в 10 километров точной. Можем ли мы точно определить, как далеко медоносные пчёлы забираютсяот своих ульев?
— Лопес-Урибе.
Энтомологи обратились к электротехникам Хулио Урбине и Диего Пеналоза-Апонте, которые стали соавторами исследования.
Инженеры-электрики работали в полевых условиях, на собственном опыте изучая, как обращаться с пчёлами и наблюдать за ними. А энтомологи посещали лабораторию инженеров, чтобы узнать, какие факторы надо учитывать в автоматизированных технологиях. Кстати, всё необходимое оборудование есть в продаже и обошлось менее 1500 долларов за улей, в котором роятся шесть пчелосемей.
Исследователи использовали маленькие QR-коды бренда AprilTags, которые можно приклеить к рабочей пчеле, не мешая ей двигаться и не причиняя вреда. Каждые две недели в течение активного весеннего и летнего сезона команда помечала 600 молодых пчёл, только что вылетевших из своих ячеек в шести колониях. В общей сложности удалось «оцифровать» более 32 000 пчёл на шести пасеках.

Соавтором проекта стала также Робин Андервуд, профессор пчеловодства в Университете штата Пенсильвания. Она объяснила: на молодых пчёлах сосредоточились, чтобы точнее отслеживать возраст, когда они начинают летать и когда перестают. К тому же молодые пчёлы ещё не жалят, поэтому с ними легче обращаться.
Как только пчёла достаточно взрослела, чтобы летать, она покидала колонию и появлялась в поле зрения камеры. В режиме реального времени наш датчик считывал QR-код и фиксировал индивидуальные данные, дату, время, выход из улья или вход в него, а также температуру. В течение сезона мы могли отслеживать отдельных пчёл. Когда она улетела? Когда вернулась? Что она задумала?
— Андервуд.
Исследователи обнаружили, что большинство полётов обычно длились от одной до четырёх минут. Скорее всего, за это время особи узнавали погоду, а также справляли нужду за пределами улья. Более длительные полёты обычно длились менее 20 минут.
Однако 34% помеченных пчёл проводили вдали от улья более двух часов. Последнему может быть несколько объяснений: и реальный долгий полёт за нектаром, и то, что пчела вовсе не вернулась в улей, и вариант влёта в улей вверх ногами, так что компьютер не увидел QR-код.
В некоторые недели, когда цветов было меньше, пчёлы тратили больше времени на поиск пищи. Ради определённого количества корма им приходилось лететь дальше, а значит, дольше.
Кстати, благодаря наблюдениям удалось также понять истинный срок жизни пчёл. Ранее считалось, что медоносные пчёлы живут около 28 дней.

Мы обнаружили, что пчёлы добывают пищу гораздо дольше, чем считалось изначально: в течение шести недель. И они начинают вылетать за кормом, когда им уже около двух недель, так что живут они гораздо дольше, чем мы думали
— Андервуд.
Камеры в каждом улье работали 24 часа в сутки семь дней в неделю. Данные поступали в микрокомпьютеры, и исследователи загружали информацию на свои ноутбуки во время еженедельных визитов.
На ранних этапах мониторинга учёные столкнулись с проблемой — пчёлы способны просто слоняться у входа в улей. Камера фиксировала их индивидуальные QR-коды до сотни раз в день.
Некоторые пчёлы просто любят ползать у входа в улей, и камера считывает их каждый раз, когда они попадают в объектив. Вот почему программирование так удобно. Оно может отсеивать лишние данные и помогает следить за тем, что действительно важно
— Пеналоза-Апонте.
Сейчас исследователи сотрудничают с командой из Технологического института Вирджинии, чтобы оценить, насколько продолжительность сбора нектара соответствует расшифрованным танцам пчёл. А ещё учёные хотят пометить и отследить не только рабочих пчёл, но также трутней и маток, чтобы узнать больше о колонии общественных насекомых.
Кроме того, участники проекта «паспортизации пчёл» планируют провести семинары, чтобы научить пчеловодов использовать собственные системы мониторинга.
- Дмитрий Ладыгин
- hardware-x.com; freepik.com
Наши новостные каналы
Подписывайтесь и будьте в курсе свежих новостей и важнейших событиях дня.
Рекомендуем для вас

Голубые гренландские озера превратились в коричневые фабрики по производству парниковых газов
Эксперты говорят: вода в этих озерах — бомба замедленного действия....

Секретные символы на карте XVI века позволят открыть величайшую тайну Америки
Эксперты уверены: разгадка пропавшей колонии Роанок близка как никогда....

Почему мужчины эволюционируют вдвое быстрее женщин?
Новое исследование ставит под вопрос наши представления о биологии....

Что скрывает «идеальный квадрат» на Марсе?
Версии ученых, конспирологов и Илона Маска....

Сталин пообещал целый миллион долларов за расшифровку письменности древней цивилизации
Участвовать в конкурсе, объявленном правительством индийского штата, может абсолютно любой желающий....

Неандертальцы не просто выжили в ледниковый период — они процветали
Доказательство тому — археологические раскопки....

Отсекли голову, а тело «разобрали» на части
Ученые нашли очередную «вампирскую» могилу в Хорватии....

Едва не получила премию Дарвина: американка ввела себе яд чёрной вдовы
Пытаемся разобраться: что было потом и зачем вообще это было сделано....

Вселенная ускоряется… или мы все ошибаемся?
Космический телескоп открыл данные, которые поставили ученых в тупик....

Почти люди: бонобо осознавали человеческое непонимание и влияли на ситуацию
Важная способность подсказывать и делиться знаниями....

Развенчан миф о породах собак: удивительная правда о мнимых «сверхспособностях»
Не считая плоскомордых....

Волшебное слово на букву f: непрошенные выдачи в Google легко победить сквернословием
Впрочем, эту лазейку вскоре могут закрыть....

С помощью ИИ получили самовосстанавливающийся асфальт
Сделан шаг к более экономичным дорогам....

Жить в Британии становится все опаснее: теперь жителям угрожают вспышки диареи
По словам ученых, это последствия изменения климата. И это только начало…...

Super в действии: резвый беспилотник умеет преследовать даже в тёмном лесу
Новинка из Гонконга уверенно летает по неизвестной местности....

Таинственный спонсор финансирует проект по созданию поселения на дне морском
Неизвестно, кто направляет деньги на создание подводных колоний....