Aufdecken von Hinweisen auf die Ursache der Koloniekollapsstörung, das mysteriöse Verschwinden von Honigbienen aus Millionen von Bienenstöcken im letzten Jahrzehnt, ist eine der Hauptmotivationen für Barlows Forschung. Um die Bienenaktivität im Laufe des Tages zu verfolgen, sie und ihre Kollegen Bruce Pavlik, ein befreundeter Ökologe, und Mark O’Neill, ein Computeringenieur, haben ein winziges Zielsuchgerät entwickelt, das leicht genug ist, um auf den Rücken einer Hummel zu passen, ohne ihre Fähigkeit, herumzusummen, einzuschränken. Futter für Nektar, und weiter mit dem typischen Bienenverhalten. (Sie hoffen, als nächstes ein Gerät zu entwickeln, das klein genug für Honigbienen ist.)

Das Gerät, bekannt als RFID-Tag (Radio Frequency Identification) ist ähnlichen Geräten nachempfunden, die verwendet werden, um alles zu verfolgen, von Wölfen in Yellowstone über Rinder in einem Feedlot in Nebraska bis hin zu Waren in Elektronikgeschäften. Wenn sich das Etikett nahe genug an einem elektronischen Erkennungsgerät befindet, seine Anwesenheit wird registriert – ob jemand versucht, ein iPhone zu stehlen, oder ein Stier, der von einer Weide zur anderen bewegt wird.

Barlow stellt sich jedoch vor, mit RFID-Tags einzelne Bienen zu registrieren, wenn sie zu verschiedenen Blumen für einen Drink kommen. kehre zurück zum Bienenstock, oder vielleicht, als sie irgendwo hingehen, um zu sterben. Solche Daten aus einer großen Anzahl von Bienen zu sammeln und mit Umweltdaten zu koppeln, wie Wetter, Einsatz von Pestiziden, Vegetationstyp und so weiter, wird es Wissenschaftlern ermöglichen, ein viel detaillierteres Bild des Bienenlebens zu zeichnen, und wie sich die Landwirtschaft und andere menschliche Aktivitäten darauf auswirken können.

Vorhandene RFID-Tags waren viel zu sperrig, als dass Bienen damit herumfliegen könnten, wo O'Neill, Mitinhaber des Umwelttechnologieunternehmens Tumbling Dice, Er hat sich 2014 mit Barlow und Pavlik in den Kew Botanic Gardens in London zusammengetan, um ein winziges Insektensuchgerät zu entwickeln. Barlow, jetzt Forscher an der University of Utah, diskutierte kürzlich die neue Technologie und ihre Anwendungsmöglichkeiten mit Moderner Bauer .

Prototyp eines RFID-Geräts, das auf dem Rücken einer Hummel montiert ist. Königlicher Botanischer Garten, Kew

Moderner Bauer :Andere Wissenschaftler haben schon früher versucht, Bienen mit RFID-Tags zu versehen. Was ist anders an Ihrer Herangehensweise?

Sarah Barlow:Bisherige Insekten-RFID-Tags haben eine sehr geringe Reichweite von etwa 1 Zentimeter, Daher muss die Detektoreinheit im Bienenstock platziert werden, damit die markierten Bienen sie beim Betreten oder Verlassen passieren. Es gibt einen Kompromiss zwischen der Größe des Tags und seiner Reichweite, und die bisherige Technologie – klein genug und leicht genug, um von einer Biene getragen zu werden – konnte nur innerhalb von 1 Zentimeter erkannt werden. Diese Geräte konnten Ihnen nicht sagen, wo die Bienen in der Landschaft waren, nur ob sie in den Bienenstock zurückkehren oder nicht.

MF:Wie groß ist das Tag, an dem Sie gearbeitet haben und welche Reichweite hat es?

SB:Diese neuen Tags sind 7 mal 2 Millimeter groß und haben einen Erfassungsbereich von etwas mehr als 1 Meter. was einen echten Durchbruch in der Funktechnologie darstellt. Sie wiegen 80 Milligramm, das ist etwa halb so schwer wie eine typische Hummel. Das scheint das Schwellengewicht und die Größe zu sein, mit der Bienen normalerweise fliegen und nach Futter suchen können. Wir haben uns das Verhalten der Bienen in einem kontrollierten Gewächshaus angesehen, um zu sehen, ob sie mit der Marke auf dem Rücken fliegen können oder nicht. Der nächste Schritt wird sein, das Experiment ins Freie zu bringen. Das wird der Härtetest sein.

Das Verhalten von Bienen im Landschaftsmaßstab ist derzeit nicht gut verstanden, da es sehr schwierig ist, die Bewegungen winziger Fluginsekten zu verfolgen.

MF:Und was erhoffst du dir mit diesen klitzekleinen Tags zu erreichen?

SB:Ziel war es, ein neues Tracking-System zu entwickeln, das die Bewegungen von Kleininsekten wie Bienen im Landschaftsmaßstab verfolgen kann. was noch nie gemacht wurde. Indem Sie die Erkennungseinheiten in blühenden Flecken in der Landschaft platzieren und dann die Bewegungsmuster der Bienen betrachten, Sie können effektiv eine Karte erstellen, wo sie waren. Und das könnte Ihnen helfen festzustellen, ob sie von der Lebensraumfragmentierung betroffen sind oder nicht. zum Beispiel. Aber Sie könnten die Technologie anwenden, um viele Aspekte ihres Verhaltens zu untersuchen, um besser zu verstehen, wie Bienen auf Unterschiede in der Umwelt reagieren. wie Pestizide und Krankheiten. Das Verhalten von Bienen im Landschaftsmaßstab ist derzeit nicht gut verstanden, da es sehr schwierig ist, die Bewegungen winziger Fluginsekten zu verfolgen.

MF:Wie genau befestigt man einen RFID-Tag am Körper einer Biene?

SB:Sie kühlen sie für etwa 10 Minuten, was sie gefügig macht. Dann steckst du das Insekt fest, damit es sich nicht bewegen kann und verwende Sekundenkleber, um das Etikett zu befestigen. Sie erholen sich sehr schnell.

Eine gekühlte Biene wird immobilisiert, während ein RFID-Tag angebracht ist. Königlicher Botanischer Garten, Kew

MF:Und nichts davon schadet der Biene?

SB:Nein, Nein. Wir haben sie etwa sechs Wochen lang mit ihren Tags im Gewächshaus überwacht, und sie suchten und verhielten sich im Gewächshaus normal.

MF:Was kommt als nächstes in Bezug auf die breite Verfügbarkeit dieser Technologie für diejenigen, die sich mit den Problemen beschäftigen, die Bienenpopulationen auf der ganzen Welt betreffen?

SB:Bei diesem speziellen Projekt geht es darum, den Machbarkeitsnachweis mit der Technologie zu validieren, die wir erreicht haben. Der nächste Schritt ist, dass wir die Finanzierung brauchen, um die Tags auf die nächste Stufe zu bringen. Wir wollen es ins Feld tragen und es auf die ökologischen Studien anwenden, an denen wir interessiert sind, sowie die Technologie so weit zu optimieren, dass sie von anderen Wissenschaftlern viel breiter genutzt werden kann.

Der kritische Punkt bei der Entwicklung der Tags ist, dass sie kostengünstig sein müssen; billig genug, damit Wissenschaftler sie in großen Mengen kaufen können.

MF:Ich gehe davon aus, dass Sie die Tags nicht von den Bienen zurückbekommen und wiederverwenden können, Ich nehme an, Sie müssen in der Lage sein, die Tags zu geringen Kosten in Massenproduktion herzustellen.

SB:Genau. Der kritische Punkt bei der Entwicklung der Tags ist, dass sie kostengünstig sein müssen; billig genug, damit Wissenschaftler sie in großen Mengen kaufen können. Denn sie werden aller Voraussicht nach nicht wiederkommen und als entbehrlich gelten müssen.

MF:Als Ökologe Was ist Ihre Meinung zur Ursache der Koloniekollaps-Störung? Es scheint so viele Theorien zu geben, die in den letzten Jahren im Umlauf waren.

SB:Es ist furchtbar für Imker zu sehen, wie ihre Völker in so kurzer Zeit verschwinden. und du hast recht, dazu gibt es viele theorien. Es ist nicht ganz klar, Aber es gibt drei Hauptbedrohungen für die Populationen von Insektenbestäubern auf der ganzen Welt:einschließlich Honigbienen. Diese sind:Änderung der Landnutzung – also Verringerung des Lebensraums und der Nahrungsverfügbarkeit für Bienen; Pestizide; und Schädlinge und Krankheiten. Aber in Wirklichkeit ist es das Zusammenspiel und die Interaktion all dieser Belastungen. Es ist wirklich sehr komplex.

MF:Hoffentlich hilft dieser neue und verbesserte Weg, in das Leben der Bienen einzudringen.

SB:Da ist der Forschungsbedarf derzeit, wo unsere Wissenslücken sind – die Frage, wie sich die Wechselwirkungen zwischen diesen Belastungen auf die Bienenpopulationen auswirken. Hier arbeiten wir an einem besseren Verständnis und letztendlich daran, diese wissenschaftlichen Informationen in die Politik einzubringen.

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