Robotski cvetovi za boljše razumevanje čebel

Če pomislite na opazovanje divjih živali, vam bodo najverjetneje prišli na misel posnetki iz dokumentarnih filmov, ki prikazujejo veličastno gibanje slonov po savani, elegantne selitve morskih želv v modri globini in potikanje velikih mačk po gosti džungli.

Vendar je v velikem mozaiku narave mogoče najti bitje, ki je ključno za ekosistem, a ni v središču pozornosti – skromno in marljivo čebelo. Raziskovalci pozorno spremljajo ta brenčeča bitja, da bi razumeli njihovo vedenje in poskrbeli za njihovo preživetje. Čebele oprašijo 80 odstotkov cvetočih rastlin, med njimi več kot 130 vrst sadja in zelenjave, ki sta zelo pomembna za našo prehrano. »Bolje moramo razumeti, kako se čebele premikajo in oprašujejo rastline,« pravi dr. Mathieu Lihoreau, vedenjski ekolog na toulouški univerzi.

Raziskovalci so postavili nenavadno kmetijo v bližini Toulousa, kjer pravega cvetja ni. Nato so čmrlje in medonosne čebele izpustili na polja, ki se razprostirajo na 25 hektarih, in jih spremljali med letenjem do robotskih cvetov, da bi okusili sladko nagrado. Poskus je del raziskovalnega projekta, ki ga je financirala EU, da bi izboljšala razumevanje načina iskanja hrane in interakcij čebel. Dr. Lihoreau vodi projekt z imenom Bee-move, ki bo trajal pet let, do konca septembra 2026.

Z radarjem bo hkrati spremljal na desetine čebel, ko se bodo gibale okoli več sto robotskih cvetlic, postavljenih na poljih. Z védenjem o tem, zakaj čebele odletijo v določeno smer, lahko izboljšamo opraševanje pridelkov, ohranimo populacije divjih čebel in rešimo nekatere redke rastlinske vrste.

Očarljiva bitja

Čeprav je dr. Lihoreauja vedno navduševalo vedenje živali, si je kot študent predstavljal, da bo opazoval kite v Tihem oceanu ali primate v afriški džungli. Ko pa se je kot mlad znanstvenik pridružil laboratoriju, v katerem so proučevali mravlje, so ga očarala veliko manjša bitja.

Zdaj raziskuje, kako se čebele pri iskanju nektarja in cvetnega prahu orientirajo po soncu, značilnostih pokrajine in celo po drugih čebelah. Čebele si zapomnijo pokrajino, saj nabirajo hrano zase ter nektar in cvetni prah za svojo družino. Raziskave kažejo, da lahko čebele celo čustvujejo in dvomijo, zaznavajo električna polja in štejejo. To so osupljiva bitja, poudarja raziskovalec. Skupno obstaja približno 20.000 vrst čebel, divje čebele pa so ključne za zdrav ekosistem, zaradi svoje vloge pri razmnoževanju rastlin, saj prenašajo cvetni prah s cveta na cvet.

Pred tem so raziskovalci uporabljali velike in drage harmonične radarje za sledenje anteni, nameščeni na hrbtu posamezne čebele. Tako so lahko sledili živali, ki je letala po travniku in iskala cvetje, preden se je vrnila domov.

Spremljanje le ene čebele omogoča samo delček vpogleda v dogajanje. Medonosne čebele živijo v panjih z več tisoč čebelami delavkami, čmrlji pa v gnezdih z desetinami ali stotinami čebel. Na vprašanje, kako čebele delujejo kot ekipa ali kako se učinkovito odločajo za iskanje hrane v družbi drugih opraševalcev, še vedno nimamo odgovora.

Z radarjem bodo čebelam sledili, ne da bi nanje morali namestiti minioddajnike. Uporablja namreč enako tehnologijo kot senzorji za vzvratno vožnjo v avtomobilih, saj pošilja energijske valove, ki zaznavajo predmete in se od njih odbijajo. Po Lihoreaujevih besedah se takšen radar prvič uporablja v ekologiji.

»Rad bi dokazal, da se čebele v okolju ne gibljejo naključno, in razumel pravila, ki usmerjajo njihovo natančno iskanje hrane,« je pojasnil.

Radar bo medonosne čebele in čmrlje najprej spremljal ločeno, ko bodo prileteli do robotskih cvetov, nato pa še skupaj. Načrtovane robotske rastline so majhne kovinske posode, ki prepoznajo posamezne označene čebele, ko priletijo na platformo, in jim dovolijo, da vstopijo in posrkajo sladkorno vodo.

Kasneje namerava Lihoreau raziskati vpliv dodajanja onesnaževalcev v sladkorno vodo, na primer pesticidov, na obnašanje čebel.

Grožnje zaradi pesticidov

Pesticidi, vključno z insekticidi, ki se uporabljajo proti škodljivcem, kot so listne uši, so pogosto nevrotoksini. »Čebele so v nevarnosti, ker se hranijo z rastlinami, ki jih obdelujemo s pesticidi – čebele se tako hranijo z nevrotoksini,« je dejal raziskovalec.

Evropska agencija za varnost hrane je leta 2018 navedla, da neonikotinoidni insekticidi ogrožajo divje čebele in medonosne čebele. Neonikotinoidi naj bi motili navigacijske sisteme čebel. Vse, česar se čebele naučijo pri krmarjenju po travniku, vrtu ali mestnem okolju, obdržijo. To pomeni, da so še posebej ranljive za vpliv nevrotoksinov. »Ker imajo tako majhne možgane, je najbrž pomemben prav vsak nevron,« je dodal Lihoreau.

»Sadovnjaki najemajo čebelarje, ki prinesejo panje, vendar potrebujejo veliko zdravih čebel,« je pojasnil dr. Joao Encarnacao, strokovnjak za senzorje pri tehnološkem podjetju Irideon iz Barcelone. Če je panj nezdrav, ne more oprašiti dovolj cvetov in pridelek sadja je manjši. Toda kmet se pomanjkanja opraševalcev zave šele takrat, ko je že prepozno.

Encarnacao vodi projekt iPollinate, ki ga financira EU in v okviru katerega na panje nameščajo senzorje, ki v realnem času poročajo o iskanju hrane medonosnih čebel. Tehnika sledenja temelji na umetni inteligenci in več senzorjih, velikih kot kovanec, ki so nameščeni na panju. Te informacije lahko lastnik sadovnjaka uporabi za prepoznavanje najbolj zdravih čebeljih družin ali za iskanje najboljših lokacij za postavitev panjev.

»Tako lahko pridobite kazalnike, ki vam pokažejo, kako produktivni so čebelji panji za opraševanje,« je dejal dr. Encarnacao. »Za zdaj še nihče nima dovolj informacij, da bi vedel, kako optimizirati stvari, kot sta postavitev in orientacija čebelnjakov, vendar ravno to lahko pomeni razliko med dobrim in slabim opraševanjem.« Cilj projekta je izdelati prototip senzorskega sistema. Storitev naj bi bila komercialnim partnerjem projekta na voljo še letos.

Senzorji so bili preizkušeni na semenih čebule v Franciji in Izraelu, na jagodičevju v Franciji, Španiji in na Portugalskem ter na mandljih in sončnicah v Kaliforniji. Kalifornijski mandlji so ključni cilj tega projekta, saj je na več kot 500.000 hektarih mandljevih nasadov redno nameščenih približno 2,5 milijona čebeljih panjev, kar je velika poslovna priložnost za vse, ki lahko izboljšajo opraševanje in s tem tudi pridelek. Oba projekta, tako iPollinate kot Bee-move, poudarjata ključne povezave med čebelami in celotnim ekosistemom ter krepita potrebo po reševanju problema izgube biotske raznovrstnosti, ki je posledica človekovih vplivov, med drugim onesnaževanja.

---------------

Raziskave, omenjene v članku, je financirala EU prek Evropskega raziskovalnega sveta. Članek je bil prvotno objavljen v reviji Horizon, reviji EU za raziskave in inovacije.