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科学家开发出监测蜜蜂静电信号的新方法

蜜蜂有一个复杂的通信系统。在嗡嗡声和身体运动之间,它们可以将蜂巢伙伴引导到食物来源、发出危险信号并准备蜂拥而至——所有这些都是蜂群健康的指标。现在,研究人员正在倾听。

德国科学家与中国和挪威的合作者共同开发了一种方法来监测蜜蜂发出的静电信号。基本上,由于飞行时的摩擦,它们的蜡覆盖的身体会产生静电能量,类似于摩擦你的头发可以让它竖立起来。然后在通信期间释放能量。

我们对使用我们的方法直接访问蜜蜂的社会交流的潜力感到兴奋。我们第一次可以问蜜蜂本身,它们的种群是否处于健康状态,或者它们是否遭受不利的环境条件,包括人为造成的环境条件。”

该论文最近发表在开放存取期刊《行为神经科学前沿》中,将蜜蜂的殖民地比作煤矿中的金丝雀。蜜蜂通常是最先受到杀虫剂等污染物影响的物种之一,通信减弱可能表明它们的破坏性影响。此类证据可能会以比其他方法更快、更便宜的方式指出对其他野生动物和生态系统的潜在危害。

Menzel 和他的同事在五年内与德国各地的 30 名养蜂人一起工作。他们在一个专门设计的蜂巢内外放置了传感器和中央记录设备,并监测蜜蜂的静电场 (ESF) 数据。

他们对所谓的“摇摆舞”特别感兴趣,所谓的“摇摆舞”是一种复杂的消息传递系统,其中蜜蜂以八字形行走,然后在交叉路口的延伸部分来回“摇摆”。这个蜜蜂芭蕾传达飞行方向和距离。“其他蜜蜂跟随跳舞的蜜蜂,阅读舞者的信息,并将有关距离和方向的信息应用于它们出境飞行中有吸引力的食物来源,”门泽尔说。

他们研究的主要目的是衡量他们的记录系统的可行性,该系统确实有效,尽管 Menzel 指出扩大他们的系统将具有挑战性,并且“获得有关杀虫剂和蜜蜂健康状况影响的有意义的知识在更大的区域,我们将不得不在该区域使用许多设备。”

尽管如此,研究人员还是对蜂巢通信有了更多的了解,并发现了门泽尔所说的“意外现象”。例如,他们发现蜜蜂在夜间和白天都会进行摇摆舞,用于治疗害虫的杀虫剂对蜜蜂的交流产生负面影响。他们还发现,ESF 信号是在准备集群时发出的,并且它们的强度不依赖于环境条件,例如湿度和紫外线辐射。

Menzel 说他们的系统收集了大量数据,他们需要进一步研究来改进和微调解释。“到目前为止,我们才刚刚开始应用机器学习算法来分离和量化静电场信号。”

不过,在未来,对蜜蜂的窃听可能会提供超出当地花粉热点的丰富而重要的信息。他们的交流对于理解和保护整个生态系统至关重要。

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