Bekijk deze Teeny Homing-apparaten voor bijen

Het ontdekken van aanwijzingen voor de oorzaak van de kolonie-instortingsstoornis, de mysterieuze verdwijning van honingbijen uit miljoenen kasten in de afgelopen tien jaar, is een van de belangrijkste drijfveren voor het onderzoek van Barlow. Om de bijenactiviteit gedurende de dag te volgen, zij en haar collega's Bruce Pavlik, een collega-ecoloog, en Mark O'Neill, een computeringenieur, hebben een klein homing-apparaat ontwikkeld dat licht genoeg is om op de rug van een hommel te passen zonder zijn vermogen om rond te zoemen te beperken, voedsel zoeken voor nectar, en doorgaan met typisch bijengedrag. (Ze hopen vervolgens een apparaat te ontwikkelen dat klein genoeg is voor honingbijen.)

Het apparaat, bekend als een RFID-tag (radiofrequentie-identificatie) is gemodelleerd naar vergelijkbare apparatuur die wordt gebruikt om alles te volgen, van wolven in Yellowstone tot vee in een feedlot in Nebraska tot koopwaar in elektronicawinkels. Wanneer de tag dicht genoeg bij een elektronisch detectieapparaat is, zijn aanwezigheid wordt geregistreerd - of het nu iemand is die een iPhone probeert te stelen, of een stier die van de ene weide naar de andere wordt verplaatst.

Maar Barlow overweegt RFID-tags te gebruiken om individuele bijen te registreren als ze bij verschillende bloemen komen voor een drankje. keer terug naar de korf, of misschien, als ze ergens heen gaan om te sterven. Dergelijke gegevens uit grote aantallen bijen halen en koppelen aan milieugegevens, zoals het weer, incidentie van het gebruik van pesticiden, vegetatietype enzovoort, zullen wetenschappers in staat stellen een veel gedetailleerder beeld te schetsen van het bijenleven, en hoe landbouw en andere menselijke activiteiten hierop van invloed kunnen zijn.

Bestaande RFID-tags waren veel te omvangrijk voor bijen om mee rond te vliegen, dat is waar O'Neill, mede-eigenaar van het milieutechnologiebedrijf Tumbling Dice, kwam binnen. In 2014 bundelde hij zijn krachten met Barlow en Pavlik in de Kew Botanic Gardens in Londen om een ​​klein apparaat voor het zoeken van insecten te ontwikkelen. Barlow, nu een onderzoeker aan de Universiteit van Utah, besprak onlangs de nieuwe technologie en de mogelijke toepassingen met Moderne boer .

Prototype RFID-apparaat gemonteerd op de achterkant van een hommel. Koninklijke Botanische Tuinen, Kew

Moderne boer :Andere wetenschappers hebben al eerder geprobeerd om RFID-tags op bijen te plaatsen. Wat is er anders aan uw aanpak?

Sarah Barlow:Eerdere RFID-tags voor insecten hebben een zeer klein bereik van ongeveer 1 centimeter, dus de detectoreenheid moet in de bijenkorf worden geplaatst, zodat de bijen die zijn getagd deze zullen passeren als ze binnenkomen of vertrekken. Er is een afweging tussen de grootte van de tag en het bereik, en de vorige technologie – klein genoeg en licht genoeg om door een bij te worden gedragen – kon slechts binnen 1 centimeter worden gedetecteerd. Die apparaten konden je niet vertellen waar de bijen in het landschap waren, alleen of ze terugkeren naar de korf of niet.

MF:Hoe groot is de tag waar je aan hebt gewerkt en wat is het bereik ervan?

SB:Deze nieuwe tags zijn 7 bij 2 millimeter en hebben een detectiebereik van iets meer dan 1 meter, wat een echte doorbraak in radiotechnologie betekent. Ze wegen 80 milligram, dat is ongeveer de helft van het gewicht van een typische hommel. Dat lijkt het drempelgewicht en de maat te zijn waarmee bijen normaal kunnen vliegen en foerageren. We keken naar het gedrag van de bijen in een gecontroleerde kas om te zien of ze in staat waren om te vliegen met het label op hun rug. De volgende stap is om het experiment in het veld uit te voeren. Dat wordt de zuurtest.

Het gedrag van bijen op landschapsschaal wordt momenteel niet goed begrepen omdat het erg moeilijk is om de bewegingen van kleine vliegende insecten te volgen.

MF:En wat hoop je te bereiken met deze piepkleine tags?

SB:Het doel was om een ​​nieuw volgsysteem te ontwikkelen dat de bewegingen van kleine insecten zoals bijen op landschapsschaal kon volgen, wat nog niet eerder is gedaan. Door de detectie-eenheden binnen bloeiende plekken in het landschap te plaatsen en vervolgens te kijken naar de bewegingspatronen van de bijen, je kunt effectief een kaart maken van waar ze zijn geweest. En dat zou je kunnen helpen bepalen of ze al dan niet worden beïnvloed door habitatfragmentatie, bijvoorbeeld. Maar je zou de technologie kunnen toepassen om veel aspecten van hun gedrag te bestuderen om beter te begrijpen hoe bijen reageren op verschillen in de omgeving. zoals pesticiden en ziekten. Het gedrag van bijen op landschapsschaal wordt momenteel niet goed begrepen omdat het erg moeilijk is om de bewegingen van kleine vliegende insecten te volgen.

MF:Hoe bevestig je een RFID-tag precies aan het lichaam van een bij?

SB:Je koelt ze ongeveer 10 minuten, wat ze volgzaam maakt. Vervolgens speld je het insect vast zodat het niet kan bewegen en gebruik je secondelijm om het label te bevestigen. Ze herstellen heel snel.

Een gekoelde bij wordt geïmmobiliseerd terwijl een RFID-tag is bevestigd. Koninklijke Botanische Tuinen, Kew

MF:En niets van dit alles veroorzaakt schade aan de bij?

SB:Nee, Nee. We hebben ze ongeveer zes weken gevolgd met hun tags in de kas, en ze foerageerden en gedroegen zich normaal in de kas.

MF:Wat is de volgende stap om deze technologie algemeen beschikbaar te maken voor diegenen die de problemen bestuderen die bijenpopulaties over de hele wereld beïnvloeden?

SB:Dit specifieke project gaat over het valideren van het proof of concept met de technologie, die we hebben bereikt. De volgende stap is dat we de financiering nodig hebben om de tags naar een hoger niveau te tillen. We willen het in het veld gebruiken en toepassen op de ecologische studies waarin we geïnteresseerd zijn, en om de technologie verder te optimaliseren tot het punt waarop het veel breder kan worden gebruikt door andere wetenschappers.

Het cruciale punt bij het ontwikkelen van de tags is dat ze goedkoop moeten zijn; goedkoop genoeg voor wetenschappers om ze in bulk te kopen.

MF:Ik neem aan dat je de tags niet terug kunt krijgen van de bijen en ze opnieuw kunt gebruiken, dus ik veronderstel dat je de tags tegen lage kosten in massa moet kunnen produceren.

SB:Precies. Het cruciale punt bij het ontwikkelen van de tags is dat ze goedkoop moeten zijn; goedkoop genoeg voor wetenschappers om ze in bulk te kopen. Omdat ze naar alle waarschijnlijkheid niet meer terugkomen en als vervangbaar moeten worden beschouwd.

MF:Als ecoloog, wat is uw mening over de oorzaak van de kolonie-instortingsstoornis? Er lijken zoveel theorieën te zijn die de afgelopen jaren de ronde hebben gedaan.

SB:Het is afschuwelijk voor imkers om hun kolonies in zo'n korte tijd te zien verdwijnen, en je hebt gelijk, er zijn veel theorieën over. Het is niet helemaal duidelijk, maar er zijn drie belangrijke bedreigingen voor de populaties van insectenbestuivers over de hele wereld:inclusief honingbijen. Dat zijn:verandering in landgebruik – dus vermindering van de beschikbaarheid van leefgebied en voedsel voor bijen; pesticiden; en plagen en ziekten. Maar het is echt het samenspel en de interactie van al die spanningen. Het is echt heel complex.

MF:Hopelijk helpt deze nieuwe en verbeterde manier om in het leven van bijen te komen.

SB:Dat is waar de onderzoeksvereisten momenteel zijn, waar onze kennislacunes zijn - de vraag hoe de interacties tussen deze spanningen de bijenpopulaties beïnvloeden. Daar werken we aan meer begrip en uiteindelijk om die wetenschappelijke informatie in beleid te krijgen.

Mis geen verhalen meer van #beeweek! »