简历阅读- - -追踪蜜蜂,拯救它们

关闭

你已经阅读了每月两篇免费文章中的一篇。学习更多的知识。

关闭

追踪蜜蜂,拯救它们

给蜜蜂配备微型无线电发射器能解决蜂群衰竭失调吗?

2009年夏天,如果有谁住在德国Möggingen村,仔细观察过一只大黄蜂,他们可能会

2009年夏天,如果住在德国Möggingen村的人仔细观察过一只大黄蜂,他们可能会注意到一些奇怪的事情。一些蜜蜂戴着银色的小背包,上面有3英寸长的触角,在树和花头之间穿梭。一位科学家小心翼翼地跟在后面。

蜜蜂的附件是一个微型发射器,其雷达探测范围超过三分之一英里。马克斯·普朗克鸟类学研究所(Max Planck Institute For Ornithology)的马丁·威克尔斯基(Martin Wikelski)博士和他的同事们首次成功地追踪到了大黄蜂,当时它们降落在梨树上,穿过德国田园牧歌般的乡村草地。这项研究发现这些蜜蜂飞行了1.5英里,探索了超过100英亩的区域,反复到同一棵树或花上休息或觅食。可怜的蜜蜂在辛勤地工作。考虑到一只大黄蜂重约300毫克,打包发射器相当于一个150磅重的人每天背上绑着一个100磅重的杠铃。

背包旅行的大黄蜂不仅是一个奇特的景象,而且是一个潜在的模型,可以解决一个令人困惑的生物学之谜,蜂群衰竭失调(CCD),它正在大量杀死大黄蜂的小表亲蜜蜂。这种季节性的流行病每年至少消灭美国三分之一的商业蜂群。根据美国农业部资助的一项年度调查,去年冬天,45%的美国养蜂人,包括后院养蜂人,眼睁睁地看着他们的蜜蜂离开蜂巢,比前一年增加了78%。

在最近的一次采访中,Wikelski说,用无线电遥测技术追踪蜜蜂可以让科学家发现蜜蜂可能接触到病毒、细菌、螨虫和杀虫剂的问题点,这些病毒、细菌、螨虫和杀虫剂与蜜蜂过早死亡有关。通过监测蜜蜂的飞行,科学家可以确定蜜蜂行为的变化,也许还能发现蜜蜂死亡的原因。“蜜蜂会告诉我们它们在做什么,它们在那里看到了什么,”Wikelski说。“我们可以利用这些信息来保护他们。”

一些蜜蜂戴着银色的小背包,上面有3英寸长的触角,在树和花头之间穿梭。

目前的无线电追踪器不够小,也不够轻,无法安装在蜜蜂身上。蜜蜂的重量约为十二分之一克(120毫克),略高于一颗脂肪雨滴。但威克尔斯基表示,追踪技术仍在继续萎缩。他在普林斯顿大学(Princeton)任职期间率先使用无线电标签追踪蝉和蜻蜓。他预测,在大约五年内,发射器可以小到足以追踪蜜蜂。

总部位于德国的威克尔斯基是“利用太空进行动物研究国际合作”(Icarus)倡议的创始人和主任。从2015年开始,伊卡洛斯将通过国际空间站上的天线记录动物的运动,特别是小动物的运动。它将为5000到10000只动物配备GPS标签,将数据传递给伊卡洛斯操作中心。

Wikelski解释说,监测鸟类、蝙蝠、昆虫和啮齿动物将为了解动物如何传播疟疾和禽流感等疾病提供新的见解。他说,当发射器足够小时,“我们就可以追踪沙漠蝗虫并预测蝗灾。”

伊卡洛斯计划绘制动物如何随着地球变暖而改变迁徙路线,以及入侵物种如何影响生态系统的图表。威克尔斯基说,发现濒危物种的主要中转站可以找到新的栖息地进行保护。它也可能带来意想不到的发现。去年11月,威克尔斯基在与戴着手机网络追踪装置的白鹳失去联系后,得知了饱受战争蹂躏的叙利亚电信中断的消息。他一直在非洲和西亚追踪鹳鸟。

尽管经过多年的分析,科学家们仍然无法确定CCD的病因。一个领先的候选人是小孢子虫属病毒是一种真菌孢子,在肠道中形成并导致腹泻,从而传播病毒。研究人员将注意力集中在一种普遍存在的农业杀虫剂上,即新烟碱类杀虫剂。2012年的两篇论文,一篇由美国农业部农业研究服务中心(USDA’s Agricultural Research Service)的一组科学家发表,另一篇来自佛罗里达大学(University of Florida),证明了尼古丁衍生的农药使蜜蜂更容易受到小孢子虫属病毒,可以改变蜜蜂暴露于螨虫,家养蜜蜂损失的主要原因。尽管实验室结果参差不齐,但几项研究表明,暴露在被称为neonics的环境中,会使蜜蜂头晕、困惑、摇晃和过度活跃,并影响它们在实验室条件下觅食的能力。

科学家已经证明,蜜蜂在蜂巢外接触有害物质,并将其带回来感染它们的后代。如果他们知道是哪只蜜蜂带回了病毒,他们就可以追踪病原体的来源。那就是当蜜蜂回来了。“我们不知道它们去了哪里,”加州大学戴维斯分校的养蜂人埃里克·穆森说。“他们似乎会一直走,直到再也走不动了,然后就倒下了。”

她抓住蜜蜂,给它们涂上一层能在黑暗中发光的荧光粉,然后把它们放到树篱上。

跟踪蜜蜂并不难。它们倾向于在离蜂巢几英里的范围内觅食,并一遍又一遍地拜访特定的食物来源,比如一片鲜花地,不断地采集花蜜和花粉,直到耗尽为止。我们吃的三分之一的食物——从甜菜、西兰花到苹果和杏仁——都是由一种商业饲养的蜜蜂授粉的,的蜜蜂

在2007年和2008年,一个位于澳大利亚的国际科学家团队使用了微型RFID(射频识别)标签,这是一种利用短距离无线电波发出信号的应答器,不需要电池寿命。他们将轻型标签粘在蜜蜂身上,并在蜂箱口设置了一个扫描仪。蜜蜂在离开和进入蜂巢时发出信号。这些读数显示了一只蜜蜂每天飞行的次数。在一项研究中,扫描仪被设置在一个蜂箱里,人工食物源被杀虫剂处理过。使用杀虫剂的蜜蜂减少了它们的觅食习惯,并且花了更多的时间在蜂巢和食物之间飞行。然而,RFID标签无法像伊卡洛斯倡议计划的那样在野外跟踪蜜蜂。


加州大学伯克利分校(University of California, Berkeley)的保护生物学家克莱尔·克莱门(Claire Kremen)博士有一种异想天开的工具,可以跟踪野外的蜜蜂。她抓住蜜蜂,给它们涂上一层能在黑暗中发光的荧光粉,然后把它们放到树篱上。她和她的团队一直等到晚上,带着紫外线眼镜徒步到野外,寻找当天蜜蜂访问过的花朵上的粉色、蓝色、黄色和绿色染料的痕迹。

“这就像大海捞针,”她说。“如果我们能抓住它们,给它们背上小背包,找出它们的巢穴在哪里——哦,天哪,这将是了解这些生物生物学的巨大成就。”

杰夫·佩蒂斯是位于马里兰州贝尔茨维尔的美国农业部蜜蜂研究实验室的负责人,他说用发射器追踪蜜蜂“听起来像是一个非常有价值的工具”。他认为,蜜蜂追踪的最佳用途也可能是最简单的。当一个蜂群崩溃时,蜜蜂就会飞走死去——这是一种避免感染其他蜂巢的自然本能。但这使得尸检成为一项挑战。

佩蒂斯说:“如果我们能够找到更多的尸体,我们可以看到,离开蜂巢死亡的蜜蜂比在蜂巢或附近看似健康的蜂巢中的蜜蜂有更高的病毒载量。”这将有助于确定问题的源头。

不过,对蜜蜂的追踪也有怀疑者。“我认为这将是极其困难的,”Mussen说。他问道,一个蜂箱每天产下1000多个蛋,科学家如何选择跟踪哪只蜜蜂呢?穆森说,这些测试可能会让很多研究人员失望,他们会发现发射器被安装在螳螂留下的蜜蜂胸部或饥饿的鸣禽的胃里。

Mussen想知道科学家是如何得出农药接触和蜜蜂行为之间的关联的。农民A可能会用某种杀虫剂种植田里的作物,但如果蜜蜂也落在了农民B邻近的地里怎么办?科学家需要跟踪蜜蜂的每一个动作,并进行干预,以避免交叉污染。Mussen说:“唯一能隔离花粉的方法是继续用网将访问A地的蜜蜂网住,并将它们的花粉打进一个小瓶中。”

这些测试可能会让很多研究人员感到失望,他们会发现发射器被安装在螳螂留下的蜜蜂胸腔上。

威克尔斯基只是受到了挑战的鼓舞。他说:“你只要标记一只蜜蜂,跟着它走,你就能学到很多东西。”“然后你标记下一个,你学到的东西几乎是原来的两倍。”Wikelski补充说,在田地之间诱捕蜜蜂是可能的。他说,科学家应该“直接去做”,并在做的过程中找出细节。“一旦你收集了数据,现在很重要的问题就不再重要了。”

虽然伊卡洛斯已经在它的绘图板上跟踪蜜蜂,但它还需要等待无线电发射器的开发,该发射器的重量不超过蜜蜂体重的20%,也就是24毫克,这是澳大利亚科学家使用的射频识别标签的重量。

加州大学伯克利分校(University of California, Berkeley)电子工程与计算机科学系副教授米歇尔·马哈比兹(Michel Maharbiz)说,制造一个这么小的发射器,用它自己的电池源来产生无线电波,虽然困难,但却是可能的。Maharbiz说:“目前,电池的体积是有实际限制的。“有很多研究可以使它们变小。但你不可能去买一个50毫克的锂聚合物电池。”然而,Maharbiz补充道,个人遥测发射机的市场正在蓬勃发展,比如向手机发送信号的手环式计步器,各公司都在竞相开发更小、功能更强的硅芯片用于新应用。

“我们将自然和科技结合在一起,”威克尔斯基说。“人们告诉我,我们不能跟踪鸣禽。好吧,我们已经做到了。我相信我们能救那些蜜蜂。我们只需要理解他们。”


茱莉亚·斯科特是一位屡获殊荣的记者和广播制作人,她的作品曾在美国最佳科学写作.她的故事出现在纽约时报现代农民,并在市场和BBC世界服务上播放。

9评论-加入讨论