Пчел довольно сложно изучать, поскольку они меняют свое поведение при малейшем внешнем воздействии. Тем не менее, достоверно известно, что поведение улья может сильно зависеть от температуры. В частности, существует риск «коллапса колонии», спровоцированного резким понижением температуры. Если температура улья опускается ниже отметки в 10 градусов Цельсия, пчелы могут перестать шевелиться вырабатывать собственное тепло. В этом случае они впадают в состояние холодной комы и гибнут.
Ученые из политехнической школы EPFL в Швейцарии и университета Граца в Австрии разработали роботизированный улей, который выполняет сразу две функции. Он защищает пчел от заморозков и одновременно позволяет исследователям вести наблюдение за ними.
Как это работает?
Устройство Hiveopolis представляет собой смарт-ячейку, которая вставляется в существующий улей. Она оснащено процессором, который считывает данные с многочисленных сенсоров, управляет исполнительными механизмами и передает данные исследователям. С помощью термодатчиков и приводов система может управлять поведением пчел, повышая и понижая температуру внутри улья.
«Многие правила пчелиного общества - от коллективных и индивидуальных взаимодействий до воспитания здорового выводка - регулируются температурой, поэтому мы использовали это в нашем исследовании. Тепловые датчики создают снимок коллективного поведения пчел, в то время как исполнительные механизмы позволяют нам влиять на их движение, модулируя тепловые поля», - поясняет Рафаэль Бармак, автор исследования и аспирант EPFL.
Тепло подается очень аккуратно. Оно не может побеспокоить пчел, но позволяет ученым регулировать температуру колонии. Система была протестирована на колонии из 4 тысяч пчел. С помощью устройства ученые смогли сохранить колонию в течение 2020-2021 годов, в то время как близлежащие ульи погибли в результате резких заморозков.
Зачем это нужно?
В последние годы ученые бьют тревогу из-за стремительного сокращения популяции пчел. На процесс вымирания насекомых влияют разнообразные факторы, но любая технология, которая позволит остановить или замедлить этот процесс, может оказаться критически важной.
Технология Hiveopolis позволяет углубленно изучать поведение пчел и влиять на него изнутри улья. Это, в свою очередь, также повышает живучесть колоний.
«Собирая данные о положении пчел и создавая более теплые области в улье, мы смогли побудить насекомых передвигаться так, как они никогда не делают в природе зимой, когда они, как правило, собираются вместе для экономии энергии. Это дает нам возможность управлять колонией, например, направляя ее к источнику питания или препятствуя ее разделению на слишком маленькие группы, выживание которых может быть затруднено», - поясняет Франческо Мондада, глава отдела мобильной робототехники в EPFL.
Более того, распределяя тепло через приводы, ученые смогли продлить выживание колонии, несмотря на то, что она потеряла свою королеву. Хотя технология все еще находится на ранних стадиях, роботизированные ульи могут оказать значительное влияние на будущее и выживание пчел.
Исследование опубликовано в журнале Science Robotics.
