Долгое время изучение маршрутов пчел в поисках пыльцы и нектара представляло собой сложную задачу для ученых. Традиционный метод интерпретации так называемого «танца виляния» – уникальной системы коммуникации пчёл, позволяющей им сообщать сородичам о местонахождении источников пищи – требовал значительных временных затрат и постоянного присутствия человека. Однако, благодаря усилиям инженеров и энтомологов, был разработан инновационный подход, позволяющий более эффективно и точно отслеживать перемещения этих неутомимых тружениц.
Ключевым элементом новой методики стали миниатюрные QR-коды, известные как AprilTags. Эти крошечные метки, размером меньше человеческого ногтя, прикреплялись к спинкам рабочих пчел. В течение весенне-летнего сезона ученые пометили более 32 000 пчел в шести разных пасеках. Каждые две недели к новым исследованиям присоединялось около 600 молодых пчел, которые получали свою персональную метку.
Для постоянного мониторинга на входах в каждый улей были установлены камеры и микрокомпьютеры. Эта система круглосуточно отслеживала перемещения меченых пчел и в режиме реального времени сохраняла данные. Для их сбора исследователи еженедельно посещали пасеки, загружая накопленную информацию на ноутбуки.
Использование AprilTags и автоматизированного наблюдения позволило отказаться от утомительного и не всегда точного способа интерпретации танцев пчел. Новая методика предоставила возможность наблюдать за пчелами непрерывно, на протяжении недель, обеспечивая ученых большим объемом данных для анализа.
Автоматизация процесса сбора данных позволила существенно повысить эффективность исследований. Теперь не требовалось постоянное присутствие человека, что сэкономило время и ресурсы. Более того, разработанный метод потенциально применим и для отслеживания других видов насекомых, что открывает новые возможности для изучения их поведения.
Особое внимание стоит уделить сотрудничеству инженеров и энтомологов, без которого этот прорыв был бы невозможен. Именно сочетание инженерного опыта с биологическими знаниями позволило разработать и успешно внедрить столь инновационную методику.
Результаты исследований, проведенных под руководством таких ученых как Лопес-Урибе, Пеналоза-Апонте, Д. Брандт, С., Дент, Е., Андервуд, Р. М., ДеМорас, Б., Брукнер, С., и Урбина, Дж. В., были опубликованы в журнале HardwareX в 2024 году, в 20 томе под названием «Автоматизированный мониторинг входа для исследования кормовых поездок медоносных пчел с использованием беспроводной платформы с открытым исходным кодом и фидуциальных меток».
Помимо прочего, исследование дало возможность определить оптимальные места для размещения ульев, исключая области с высоким уровнем загрязнения. Это крайне важно для сохранения популяций пчел и их роли в экосистеме.
Метод отслеживания пчел с помощью AprilTags и автоматизированного мониторинга демонстрирует значительный прогресс в изучении поведения насекомых. Внедрение таких технологий позволяет не только расширить знания о перемещениях пчел, но и разрабатывать более эффективные стратегии сохранения их популяций.
С развитием технологий и автоматизацией процессов, изучение тайн природы становится все более доступным и точным. Работа над отслеживанием траекторий пчел является ярким тому примером, демонстрируя, как инновационные решения могут помочь нам лучше понять окружающий мир.
Изображение носит иллюстративный характер
Ключевым элементом новой методики стали миниатюрные QR-коды, известные как AprilTags. Эти крошечные метки, размером меньше человеческого ногтя, прикреплялись к спинкам рабочих пчел. В течение весенне-летнего сезона ученые пометили более 32 000 пчел в шести разных пасеках. Каждые две недели к новым исследованиям присоединялось около 600 молодых пчел, которые получали свою персональную метку.
Для постоянного мониторинга на входах в каждый улей были установлены камеры и микрокомпьютеры. Эта система круглосуточно отслеживала перемещения меченых пчел и в режиме реального времени сохраняла данные. Для их сбора исследователи еженедельно посещали пасеки, загружая накопленную информацию на ноутбуки.
Использование AprilTags и автоматизированного наблюдения позволило отказаться от утомительного и не всегда точного способа интерпретации танцев пчел. Новая методика предоставила возможность наблюдать за пчелами непрерывно, на протяжении недель, обеспечивая ученых большим объемом данных для анализа.
Автоматизация процесса сбора данных позволила существенно повысить эффективность исследований. Теперь не требовалось постоянное присутствие человека, что сэкономило время и ресурсы. Более того, разработанный метод потенциально применим и для отслеживания других видов насекомых, что открывает новые возможности для изучения их поведения.
Особое внимание стоит уделить сотрудничеству инженеров и энтомологов, без которого этот прорыв был бы невозможен. Именно сочетание инженерного опыта с биологическими знаниями позволило разработать и успешно внедрить столь инновационную методику.
Результаты исследований, проведенных под руководством таких ученых как Лопес-Урибе, Пеналоза-Апонте, Д. Брандт, С., Дент, Е., Андервуд, Р. М., ДеМорас, Б., Брукнер, С., и Урбина, Дж. В., были опубликованы в журнале HardwareX в 2024 году, в 20 томе под названием «Автоматизированный мониторинг входа для исследования кормовых поездок медоносных пчел с использованием беспроводной платформы с открытым исходным кодом и фидуциальных меток».
Помимо прочего, исследование дало возможность определить оптимальные места для размещения ульев, исключая области с высоким уровнем загрязнения. Это крайне важно для сохранения популяций пчел и их роли в экосистеме.
Метод отслеживания пчел с помощью AprilTags и автоматизированного мониторинга демонстрирует значительный прогресс в изучении поведения насекомых. Внедрение таких технологий позволяет не только расширить знания о перемещениях пчел, но и разрабатывать более эффективные стратегии сохранения их популяций.
С развитием технологий и автоматизацией процессов, изучение тайн природы становится все более доступным и точным. Работа над отслеживанием траекторий пчел является ярким тому примером, демонстрируя, как инновационные решения могут помочь нам лучше понять окружающий мир.
