در مناطق روستایی پنسیلوانیا و نیویورک، محققان برچسب‌های QR کوچکی را به صدها زنبور عسل متصل کرده‌اند تا عادات جستجوی غذا در این حشرات را ردیابی کنند.
این روش نوآورانه که توسط تیمی از حشره‌شناسان و مهندسان برق در دانشگاه ایالتی پنسیلوانیا توسعه یافته است، با هدف کشف این راز انجام شده که زنبورها تا چه فاصله‌ای برای جمع‌آوری گرده و شهد سفر می‌کنند.
این مطالعه گامی مهم در درک بوم‌شناسی زنبورهای عسل محسوب می‌شود و می‌تواند بر شیوه‌های زنبورداری ارگانیک تأثیر بگذارد.
دوره جدیدی در نظارت بر زنبورها
برچسب‌های QR که به عنوان “برچسب‌های فیدوشیاری” شناخته می‌شوند، بدون آسیب رساندن به زنبورها روی پشت آن‌ها چسبانده می‌شوند. این برچسب‌ها در ترکیب با یک سیستم تصویربرداری سفارشی، به محققان اجازه می‌دهند تا مسیر حرکت زنبورها را هنگام خروج و بازگشت به کندوهایشان ردیابی کنند.
این سیستم داده‌های حیاتی از جمله شناسه منحصربه‌فرد هر زنبور، زمان و تاریخ حرکات آن، جهت حرکت و عوامل محیطی مانند دما را ثبت می‌کند.
این سیستم خودکار، دقت و مقیاس‌پذیری بیشتری نسبت به روش‌های سنتی که بر مشاهدات بصری تکیه دارند، ارائه می‌دهد.
چالش‌های زنبورداری ارگانیک
زنبورداری ارگانیک مستلزم این است که کندوها از مواد شیمیایی مصنوعی دور نگه داشته شوند و در مناطقی با حداقل آلودگی مستقر شوند.
با این حال، توانایی زنبورهای عسل در پرواز تا فاصله ۱۰ کیلومتری، اجرای این استانداردها را دشوار می‌کند. تیم تحقیقاتی فرض کرد که زنبورها معمولاً در فاصله‌ای بسیار نزدیک‌تر، معمولاً در حدود یک کیلومتری از کندو، به جستجوی غذا می‌پردازند. این مطالعه می‌تواند درک ما را از این فواصل بهبود بخشد و استانداردهای صدور گواهینامه ارگانیک را تحت تأثیر قرار دهد.
روش انجام تحقیق
برای انجام این مطالعه، حشره‌شناسان با مهندسان برق همکاری کردند تا یک سیستم ردیابی کم‌هزینه و مجهز به انرژی خورشیدی طراحی کنند.
این همکاری نیازمند آن بود که هر دو گروه از منطقه راحتی خود خارج شوند؛ مهندسان یاد گرفتند که چگونه زنبورها را در محیط طبیعی کنترل کنند، در حالی که حشره‌شناسان پیچیدگی‌های طراحی فناوری خودکار را بررسی کردند.
آینده سیستم‌های نظارت بر زنبورها
سیستم‌های قبلی که برای نظارت بر زنبورها ساخته شده بودند، معمولاً در محیط‌های آزمایشگاهی کنترل‌شده فعالیت می‌کردند. اما هدف این تیم، توسعه سیستمی بود که بتواند در محیط‌های روستایی و دور از آزمایشگاه، تنها با انرژی خورشیدی کار کند و در عین حال، متن‌باز باشد تا همه بتوانند از آن استفاده کرده و آن را تغییر دهند.
نتیجه این تلاش‌ها، سیستمی بود که هزینه آن برای هر زنبورداری کمتر از ۱۵۰۰ دلار بود و امکان نظارت بر شش کلونی زنبور را فراهم می‌کرد.
کشف رازهای جستجوی غذا توسط زنبورها
در طول یک فصل، محققان بیش از ۳۲ هزار زنبور را علامت‌گذاری کرده و به‌طور مداوم آن‌ها را با سیستم خودکار نظارت کردند.
مشاهدات نشان داد که بیشتر سفرهای زنبورها به خارج از کندو بین یک تا چهار دقیقه طول می‌کشد که ممکن است برای بررسی شرایط آب‌وهوا یا دفع مواد زائد باشد. سفرهای طولانی‌تر، که معمولاً کمتر از ۲۰ دقیقه بودند، مربوط به جستجوی غذا بودند.
جالب اینجاست که حدود ۳۴ درصد از زنبورها بیش از دو ساعت دور از کندو بودند، که احتمالاً به دلیل جستجوی طولانی‌مدت غذا یا عدم بازگشت به کندو بوده است.
رفتارهای غیرمنتظره زنبورها
داده‌های دقیق این سیستم نشان داد که برخی زنبورها تمایل دارند در نزدیکی ورودی کندو پرسه بزنند و به دفعات توسط دوربین ثبت شوند. محققان با تنظیم الگوریتم‌های پردازش داده‌ها، این اطلاعات غیرضروری را حذف کردند تا فقط داده‌های معنادار مورد استفاده قرار گیرند.
همچنین، تیم تحقیقاتی با همکاری متخصصانی از دانشگاه ویرجینیا تک در حال مقایسه داده‌های ردیابی با رقص معروف زنبورها (رقص وگل) است تا اطلاعات دقیق‌تری درباره فاصله و جهت پرواز آن‌ها کسب کند.
درک بهتر بوم‌شناسی زنبورها
این سیستم یک تحول بزرگ در درک رفتار زنبورهای عسل محسوب می‌شود، زیرا فناوری و زیست‌شناسی را به شیوه‌ای ترکیب می‌کند که امکان کشف اطلاعات جدید و مقیاس‌پذیر را فراهم می‌آورد.
با ارائه این سیستم به‌صورت متن‌باز و کم‌هزینه، تیم تحقیقاتی امیدوار است که دانشمندان و زنبورداران بتوانند تحقیقات جدیدی را انجام داده و از این فناوری برای حفظ جمعیت زنبورهای عسل، که گرده‌افشان‌های حیاتی در دنیای در حال تغییر ما هستند، بهره ببرند.
