Проект синтетической пасеки позволит пчелам выжить в будущем

Разработанная Нери Оксманом в сотрудничестве с The Mediated Matter Group из Массачусетского технологического института, Синтетическая пасека II позволяет исследователям отслеживать и контролировать поведение пчел с помощью вычислительных инструментов. Проект был основан на работе синтетической пасеки I, которая была ранее создана в 2016 году. Изучая пчел и их сотовые конструкции, исследователи могут получить представление о том, как спроектированные среды могут использоваться в человеческой архитектуре и дизайне.

Почему синтетическая пасека важна?

Глобальное биоразнообразие сокращается быстрее, чем когда-либо прежде, и в настоящее время беспрецедентному миллиону видов на нашей планете угрожает вымирание. Возможно, наибольшую тревогу вызывает массовое сокращение пчел во всем мире из-за различных факторов, влияющих на их здоровье, таких как сельскохозяйственные химикаты, болезни и потеря среды обитания.

Как и шелкопряды, медоносные пчелы, включая Apis mellifera, являются невероятно интересными модельными организмами из-за исторического взаимодействия между их сообществами и их роли в человеческой культуре. Как агенты опыления, пчелы являются неотъемлемой частью примерно 70 процентов употребляемых в пищу человеком цветущих культур; без них у нас не было бы фруктов и овощей, а следственно и скорее всего жизни на Земле.

Пчёлы играют эту важную роль в опылении цветущих растений, являясь самой многочисленной группой опылителей в экосистемах, связанных с цветами. В зависимости от текущей потребности, пчёлы могут сконцентрироваться как на сборе нектара, так и на сборе пыльцы. И в первом, и во втором случае пчёлы способствуют опылению растений, но в случае со сбором пыльцы этот процесс проходит гораздо более эффективно.

Изучая их поведение и контролируя из биоразнообразие – они могут даже быть ключом к поддержке регенеративных систем питания, необходимых для долгосрочных космических полетов. Выращивание пчел, просвещение об их здоровье и улучшение нестандартной среды обитания пчел становятся все более важными для выживания этого вида насекомых и человеческого рода.

Что представляет из себя синтетическая пасека?

Синтетическая пасека – это контролируемое пространство, в котором сезонные медоносные пчелы могут существовать круглый год. Свет, влажность и температура были спроектированы таким образом, чтобы имитировать вечную весеннюю среду, в которой медоносные пчелы получают синтетическую пыльцу и подслащенную воду, а также пчел регулярно оценивают на здоровье и благополучие.

Показателем успешно спроектированных экологических условий для медоносных пчел является способность матки адаптировать свой биологический цикл к новой среде, вызывая откладку яиц. Таким образом создание подобных условий доказало способность переключать весь цикл поведения пчел из зимнего режима в весенний и является первой демонстрацией устойчивой жизни на полностью синтетической пасеке. В перспективе это предполагает интеграцию такой биологии, например, в архитектурную среду, которая сама интегрируется в город, как для людей, так и для нечеловеческих организмов.

Такие проекты помогают развиваться науке

Оглядываясь назад на сотни лет, люди наблюдали за естественными живыми системами, очарованные их социобиологической динамикой и постоянно извлекая из нее уроки. Многие сообщества насекомых демонстрируют коллективное поведение, пчелы – высокоорганизованные насекомые, поэтому они создают колонии, ставя группу выше индивидуального выживания, постоянно работая над достижением общих целей. В такой семье каждая пчела исполняет свою функцию. Функции пчелы условно определяются её биологическим возрастом.

Часто группы этих эусоциальных организмов используют совместное поведение для относительно крупномасштабного строительства. Например, муравьи создают чрезвычайно сложные сети путем рытья туннелей, осы создают сложные гнезда из природных материалов, а пчелы создают воск для строительства сложных ульевых сооружений.

Среди этих крошечных архитекторов пчелы известны тем, что создают красивые и сложные восковые ульи, в которых могут разместиться десятки тысяч особей, работающих вместе в изысканной демонстрации эусоциального поведения. Архитектура сотов медоносных пчел воплощает целый ряд выражений, связанных с интеллектом роя, возникающим поведением и социальной организацией. Используя только богатые органические ресурсы, медоносные пчелы сотрудничают для создания функциональных структур из сот. Эти коллективные действия приводят к созданию структуры, соответствующей потребностям колонии. Однако конкретные модели поведения, действия и проектные решения, которые управляют этим возникающим процессом проектирования, остаются относительно неизвестными.

Ранее мы писали про настоящий мед, но который сделали не пчелы и о том, что опыляя всего несколько культур, дикие пчелы приносят более $1,5 миллиарда в год.

Фото превью и материала  / Neri Oxman