Новое открытие о «побудке» медоносных пчёл может помочь в их спасении

Популяции медоносных пчёл по всему миру находятся в опасности, что представляет серьёзную угрозу и для людей. Изменение климата, токсичные пестициды и болезни привели к резкому сокращению численности пчёл с 2006 года. Поскольку треть пищи, которую мы едим, — прямое следствие опыления насекомыми, включая медоносных пчёл, их вымирание будет иметь серьёзные последствия для человечества.

Исследователи получили новые данные о важном сигнале медоносных пчёл, известном как дорсо-вентральное абдоминальное вибрационное (DVAV) сигнализирование, или «побудка». Этот сигнал призывает других пчёл в улье готовиться к увеличению рабочей нагрузки, особенно связанной со сбором пищи. Учёные разработали дистанционный сенсор, позволяющий наблюдать за семьями пчёл, не открывая улей. Отслеживая частоту и силу DVAV-сигналов, пчеловоды и исследователи смогут лучше оценивать здоровье пчелиных семей.

Во многих странах (особенно в Европе) естественная лесная среда обитания пчёл практически исчезла, поэтому большинство семей выживает только благодаря пчеловодам, которые предоставляют им ульи. Таким образом, возможность постоянного мониторинга колоний становится критически важной для их выживания.

Проблемы в улье могут возникнуть стремительно и иметь разрушительные последствия. Хотя коммерческие пчеловоды стараются следить за состоянием семей, проверка каждого улья — почти невыполнимая задача, так как у некоторых специалистов более 1000 колоний.

Современные исследования направлены на поиск способов мониторинга пчёл без физического вскрытия ульев. Это поможет пчеловодам лучше контролировать безопасность своих пасек и может способствовать сохранению популяции медоносных пчёл.

Коммуникация пчёл

DVAV-сигнал — хорошо известная форма коммуникации, которая длится одну секунду. Пчела-сигнальщица обхватывает передними лапками пчелу-получателя и ритмично трясёт брюшком взад-вперёд, обычно около 20 раз в секунду.

Используя акселерометр (измеряющий скорость вибрации тела пчелы) с автоматическим программным обеспечением для записи, учёные смогли непрерывно отслеживать активность в улье. Исследование показало, что сенсор может улавливать DVAV-сигнал, когда пчёлы проходят рядом с ним. Это позволяет точнее оценивать здоровье колонии, поскольку определённые нарушения будут отражаться в изменениях общей активности DVAV в улье.

Ранее не было известно, что этот «сигнал побудки» производит вибрации в сотах, но теперь исследователи зафиксировали связанную с ним волновую форму в мельчайших деталях. Дополнительный видеоанализ подтвердил, что сенсор детектирует именно DVAV-сигнал. На основе этого было создано машинное обучение для автоматического обнаружения и записи любых случаев DVAV из данных сенсора.

Сигнал мониторили в трёх ульях в Великобритании и Франции до 16 месяцев. Обнаружено, что он очень распространён и высоко повторяем. Неожиданно он чаще происходит ночью, с явным снижением к середине дня — тенденция, противоположная амплитуде (силе или «громкости») сигналов. Также выяснилось, что пчёлы часто производят этот сигнал непосредственно на соты.

Это, наряду с другими исследованиями, позволяет предположить, что DVAV-сигнал может выполнять не только функцию «побудки». Например, он может быть способом «зондировать» содержимое сотов для проверки уровня запасов мёда и пыльцы или наличия яиц. Амплитуда сигнала, сильно различающаяся между ночью и днём, может указывать на контекст, в котором передаётся сообщение. Его повышенная ночная частота — как новое открытие, так и пока неразгаданная загадка.

Это новое понимание DVAV-сигнала поможет учёным воссоздать его, чтобы попытаться общаться с пчёлами. Направляя точную копию волн DVAV-сигнала в соты (что было невозможно до этого исследования), можно будет передавать колонии осмысленные сообщения. Это позволит проверять, достигается ли усиление активности семьи, а также глубже понять конкретные функции DVAV-сигнала.

Новое исследование опирается на работу Карла фон Фриша, расшифровавшего значение «танца виляния» пчёл, который сообщает о нектаре и даёт точные указания, где его найти. Открытие DVAV-сигнала — ещё один пример удивительной сложности коммуникации насекомых.

Подчёркивая этот захватывающий элемент общения пчёл, исследователи надеются, что их работа поможет изменить мышление человечества и сделать устойчивость планеты главным приоритетом.