Олександр Гавриличев / Shutterstock

Медоносні бджоли знаходяться під надзвичайним тиском. Кількість медоносних бджолосімей у США зменшується в середньому майже 40% з часу 2010. Найбільший внесок у цей спад - віруси, що поширюються паразитом, Varroa Destructor. Але це не природна ситуація. Паразит поширюється бджільницькою практикою, включаючи утримання бджіл в умовах, що сильно відрізняються від їх природної оселі в дуплах дерев.

Кілька років назад, Я продемонстрував що теплові втрати в вуликах, створених людиною, медоносними бджолами, у багато разів більше, ніж у природних гніздах. Тепер, використовуючи інженерні методи, більш часто зустрічаються зондування промислових проблем, Я показав що нинішня конструкція техногенних вуликів також створює нижчий рівень вологості, що сприяє Варроа паразит.

Природні гнізда всередині порожнин дерев створюють високий рівень вологості, в якому процвітають медоносні бджоли та які перешкоджають Варроа від розведення. Тож якщо ми можемо перепрофілювати вулики бджолярів, щоб відтворити ці умови, ми могли б допомогти зупинити паразита та дати медоносним бджолам шанс відновитись.

Життя колонії медоносних бджіл тісно переплітається з її домом. Це ми можемо бачити з витончений спосіб медоносні бджоли вибирають гнізда правильних розмірів та властивостей та як наполегливо працюють над їх модифікацією. Насправді гніздо можна розглядати як частину самої медоносної бджоли - поняття, яке в біології відоме як "розширений фенотип", Де йдеться про всі способи впливу генів істоти на світ.

Мабуть, найпоширеніший приклад розширеного фенотипу - це бобр, який формує його середовище, контролюючи потік води з дамбами. Гнізда дозволяють медоносним бджолам аналогічно регулювати своє середовище, контролюючи потік двох рідин - повітря та водяної пари - плюс те, що діє як тепло - тепло.

Медоносні бджоли відбирають дупло дерева з входом на дні, що робить піднімається гаряче повітря всередині гнізда рідше втече. Потім вони модифікують його, наносячи антибактеріальний парозахисний герметик деревної смоли на внутрішні стіни та будь-які невеликі отвори чи тріщини. Це додатково запобігає витоку теплого повітря та допомагає підтримувати належний рівень водяної пари. Всередині гнізда бджоли будують соти, що містять тисячі клітин, кожна з яких забезпечує ізольований мікроклімат для вирощування личинок (дитячих бджіл) або виготовлення меду.

Неприродні конструкції

Незважаючи на важливість гнізд для медоносних бджіл, вулики, які ми їх будуємо, мало схожі і мають властивості природних гнізд дерев, з якими розвивалися європейські медоносні бджоли. У 21st столітті ми все ще використовуємо вулики, розроблені в 1930 і 1940, засновані на ідеях 1850. Природні гнізда були лише науково обстежували нещодавно 1974 та дослідження їх фізичні властивості почалися лише в 2012.

Рукотворні вулики - це присадибні та кварцові (наприклад, висота 45cm), побудовані з тонкої деревини (товщиною 2cm) з великими входами (навколо 60cm²) і часто великими отворами з дротяної сітки під ними. Вони були розроблені як дешеві, так і для пасічників, щоб легко отримати доступ до бджіл та вивезти мед. Навпаки, європейські медоносні бджоли еволюціонували з природних деревних гнізд, які в середньому є високими (близько 150cm), вузькими (20cm) з товстими стінками (15cm) та невеликими входами (7cm²).

Рукотворні вулики проти природних гнізд. Дерек Мітчелл

Для того, щоб оцінити, наскільки добре створені людиною вулики відтворюють умови природних гнізд, мені потрібно було виміряти витрату рідин (повітря, водяної пари та тепла) навколо них. Для цього я звернувся до аспекту фізичної науки та техніки термофлюїди, вивчення рідин, газів і твердих речовин згоряння, а також зміни стану, маси та руху енергії.

У медоносному бджолиному гнізді це означає «згоряння» цукрів у меді та нектарі, випаровування та конденсація води та надходження повітря через гніздо. Сюди також входить все, що медоносні бджоли перевозять через вхід або протікають через стіни.

Різні бар'єри, які створюють гнізда медоносних бджіл, можуть використовуватися як зручні межі в математичних моделях необхідної енергії та вологості, виробленої всередині гнізда. Моє нове дослідження поєднує ці моделі з даними з експериментальні дослідження про теплові властивості медоносних бджолиних гнізд і вуликів і дослідження поведінки про те, як медоносні бджоли провітрюють своє гніздо.

Це дозволило мені порівняти середню вологість у техногенних вуликах та дерев яних гніздах із необхідною медоносним бджолам та їх паразитам. Я виявив, що більшість техногенних вуликів мають в сім разів більші втрати тепла і у вісім разів більший розмір входу, ніж гнізда на деревах. Це створює нижчий рівень вологості, який сприяє паразиту.

Мої дослідження показують, що роль гнізда медоносних бджіл явно набагато складніше, ніж просто просте укриття. Прості зміни конструкції вулика з метою зменшення тепловтрат та підвищення вологості, наприклад, використання менших під’їздів і більш товстих стін, можуть зменшити стрес для медоносних бджолосімей, викликаних Varroa Destructor. Ми вже знаємо що просто побудова вуликів з полістиролу замість деревини може значно збільшити виживання та медоносність бджіл. Детальніше дослідження термофлюїдної складності гнізд дозволило б нам розробити оптимальні вулики, які врівноважують потреби медоносних бджіл з їхніми утримувачами людини.

про автора

Дерек Мітчелл, кандидат технічних наук, Університет Лідса

Ця стаття перевидана з Бесіда за ліцензією Creative Commons. Читати оригінал статті.

Суміжні книги

Фінанси та інвестиції в кліматичну адаптацію в Каліфорнії

Джессі М. Кінан
Ця книга служить керівництвом для місцевих органів влади та приватних підприємств, оскільки вони проводять в незвідану воду інвестицій в адаптації до зміни клімату та стійкість. Ця книга слугує не лише керівництвом з ресурсів для визначення потенційних джерел фінансування, але також як дорожня карта управління активами та процесами державних фінансів. Він висвітлює практичну взаємодію між механізмами фінансування, а також конфлікти, які можуть виникнути між різними інтересами та стратегіями. Хоча основна увага цієї роботи приділяється штату Каліфорнія, ця книга пропонує більш широке уявлення про те, як штати, органи місцевого самоврядування та приватні підприємства можуть зробити ті найважливіші перші кроки для інвестицій у колективну адаптацію суспільства до зміни клімату. Доступний на Amazon

Природні рішення для адаптації до зміни клімату в міських районах: зв'язки між наукою, політикою та практикою

автор: Надя Кабіш, Хорст Корн, Джутта Штадлер, Алетта Бонн
Ця книга з відкритим доступом об'єднує результати досліджень та досвід науки, політики та практики, щоб висвітлити та обговорити важливість природних рішень для адаптації до кліматичних змін у міських районах. Акцентовано увагу на потенціалі природоорієнтованих підходів до створення різноманітних переваг для суспільства.

Доповіді експертів містять рекомендації щодо створення синергії між поточними політичними процесами, науковими програмами та практичним впровадженням змін клімату та природоохоронних заходів у глобальних міських районах. Доступний на Amazon

Критичний підхід до адаптації до зміни клімату: дискурси, політика та практика

автор: Сіля Клепп, Лібертад Чавес-Родрігес
Цей відредагований том об'єднує критичні дослідження дискурсів, політики та практики адаптації до зміни клімату з багатопрофільної точки зору. Спираючись на приклади країн, включаючи Колумбію, Мексику, Канаду, Німеччину, Росію, Танзанію, Індонезію і Тихоокеанські острови, глави описують, як заходи адаптації трактуються, трансформуються та здійснюються на низовому рівні, і як ці заходи змінюються або заважають відносини влади, правовий плюралізм та місцеві (екологічні) знання. В цілому книга кидає виклик усталеній перспективі адаптації до зміни клімату, враховуючи питання культурного різноманіття, екологічного правознавства та прав людини, а також феміністський або міжсекційний підхід. Цей інноваційний підхід дозволяє проаналізувати нові конфігурації знань та влади, що розвиваються в ім'я адаптації до зміни клімату. Доступний на Amazon

Від видавця:
Покупки в Amazon йдуть на те, щоб покрити витрати на привезення вас InnerSelf.comelf.com, MightyNatural.com, та ClimateImpactNews.com безкоштовно і без рекламодавців, які відстежують ваші звички перегляду. Навіть якщо ви натискаєте на посилання, але не купуєте ці вибрані продукти, все, що ви купуєте за той же візит на Amazon, платить нам невелику комісію. Додаткових витрат для вас немає, тому, будь ласка, внесіть свої зусилля. Ви також можете використовуйте цю посилання в будь-який час користуватися Amazon, щоб ви могли допомогти підтримати наші зусилля.