Aleksandr Gavrarychev / Shutterstock

Mehiläiset ovat erittäin paineessa. Mehiläispesäkkeiden lukumäärä Yhdysvalloissa on vähentynyt keskimäärin Melkein 40% 2010: n jälkeen. Suurin vaikutus tähän laskuun on loisten leviämät virukset, Varroa-tuhoaja. Mutta tämä ei ole luonnollinen tilanne. Loinen leviää mehiläishoitomenetelmillä, mukaan lukien mehiläisten pitäminen olosuhteissa, jotka ovat hyvin erilaisia ​​kuin niiden luonnollinen puukuilu.

Muutama vuosi sitten, Esitin että ihmisen aiheuttamien mehiläispesien lämpöhäviöt ovat monta kertaa suuremmat kuin luonnollisissa pesissä. Nyt käyttämällä tekniikan tekniikoita, jotka ovat yleisemmin havaittuja teollisuusongelmia, Olen osoittanut että nykyisten ihmisen aiheuttamien pesien suunnittelu luo myös alhaisemmat kosteustasot, jotka suosivat niitä Varroa loinen.

Puiden onkaloiden sisäiset luonnolliset pesät aiheuttavat korkean kosteuden, jossa hunaja mehiläiset viihtyvät ja jotka estävät Varroa kasvattamisesta. Joten jos voimme suunnitella mehiläispesien pesäkkeitä uudelleen näiden olosuhteiden luomiseksi, voisimme auttaa estämään loisen ja antamaan hunaja mehiläisille mahdollisuuden toipua.

Hunaja mehiläispesäkkeen elämä on läheisesti kietoutunut sen kotiin. Voimme nähdä tämän hienostunut tapa hunaja-mehiläiset valitsevat oikean kokoiset ja ominaisuuksiltaan pesät ja kuinka ahkerasti he työskentelevät muuttaakseen niitä. Itse asiassa pesä voidaan nähdä osana itsehunajaa, käsitettä, joka biologiassa tunnetaan nimellä “laajennettu fenotyyppi”, Joka viittaa kaikkiin tapoihin, joilla olennon geenit vaikuttavat maailmaan.

Ehkä yleisin esimerkki laajennetusta fenotyypistä on majava, joka muotoilee ympäristöään säätelemällä veden virtausta patojen avulla. Pesien avulla hunaja mehiläiset voivat säätää ympäristönsä vastaavasti säätelemällä kahden nesteen - ilman ja vesihöyryn - virtausta sekä jotain, joka toimii kuin neste - lämpöä.

Hunaja-mehiläiset valitsevat puun onton, jonka alaosassa on sisäänkäynti, jolloin pesän sisällä nouseva kuuma ilma ei todennäköisesti pääse pakoon. Sitten ne modifioivat sitä levittämällä antibakteerista höyryä hidastavaa tiivisteainetta puuhartsista sisäseinien ja mahdollisten pienten reikien tai halkeamien yli. Tämä estää edelleen lämpimän ilmavuodot ja auttaa pitämään oikean vesihöyryn tason. Pesän sisälle mehiläiset rakentavat hunajakennon, joka sisältää tuhansia soluja, joista jokainen tarjoaa eristetyn mikroilmaston toukkien (vauva mehiläisten) kasvamiseen tai hunajan valmistukseen.

Luonnottomat mallit

Huolimatta pesien merkityksestä hunaja mehiläisille, niiden rakentamat pesät ovat vähän samankaltaisia ​​ja niillä on vain vähän luonnollisten puiden pesien ominaisuuksista, joiden kanssa eurooppalaiset hunaja mehiläiset ovat kehittyneet. 21st-vuosisadalla käytämme edelleen 1930- ja 1940-koneissa suunniteltuja pesäkkeitä, jotka perustuvat 1850: ien ideoihin. Luonnolliset pesät olivat vain tieteellisesti tutkittiin äskettäin nimellä 1974 ja niiden tutkimusta fyysiset ominaisuudet alkoivat vasta 2012: ssä.

Ihmisen luomat pesät ovat kyykkyisiä ja oravia (esimerkiksi 45cm korkea), jotka on valmistettu ohuesta puusta (paksuus 2cm alle), jolla on suuret sisäänkäynnit (noin 60cm²) ja alapuolella usein suuret metalliverkon aukot. Ne suunniteltiin halpoiksi, ja mehiläishoitajille oli helppo päästä mehiläisiin ja poistaa hunaja. Sitä vastoin eurooppalaiset hunaja mehiläiset kehittyivät luonnollisilla puunpesillä, jotka ovat keskimäärin korkeita (noin 150cm), kapeita (20cm), paksuja seiniä (15cm) ja pieniä sisäänkäynnit (7cm²).

Ihmisen luomat pesät verrattuna luonnonpesiin. Derek Mitchell

Jotta voidaan arvioida, kuinka hyvin ihmisen aiheuttamat pesät luovat luonnollisten pesien olosuhteet, minun piti mitata nesteiden (ilma, vesihöyry ja lämpö) virtaus niiden ympärillä. Sitä varten käännyin fysiikan ja tekniikan osaan, jota kutsuttiin thermofluids, palavien nesteiden, kaasujen ja kiinteiden aineiden sekä tilan, massan ja energian liikkumisen muutokset.

Mehiläispesässä tämä tarkoittaa hunajassa ja nektarissa olevien sokerien "palamista", veden haihtumista ja tiivistymistä sekä ilman virtausta pesän läpi. Se sisältää myös kaiken, mitä mehiläiset kuljettavat sisäänkäynnin läpi tai vuotavat seinien läpi.

Mehiläispesien aiheuttamia erilaisia ​​esteitä voidaan käyttää kätevinä rajoituksina pesän sisällä tarvittavan energian ja kosteuden matemaattisissa malleissa. Uusi tutkimus yhdistää nämä mallit tietoihin kokeellinen tutkimus mehiläispesien ja pesien lämpöominaisuuksista ja käyttäytymistutkimukset kuinka mehiläiset tuulettavat pesänsä.

Tämän ansiosta voin vertailla keinotekoisten pesien ja puunpesien keskimääräistä kosteutta hunaja mehiläisten ja niiden loisten tarvitsemaan kosteuteen. Huomasin, että useimmissa ihmisen tekemissä pesissä on seitsemän kertaa suurempi lämpöhäviö ja kahdeksan kertaa suurempi sisäänkäynnin koko kuin puunpesissä. Tämä luo matalammat kosteustasot, jotka suosivat loista.

Tutkimukseni osoittaa, että mehiläispesän rooli on selvästi paljon hienostuneempi kuin pelkkä suoja. Yksinkertaiset muutokset pesän suunnitteluun lämpöhäviön vähentämiseksi ja kosteuden lisäämiseksi, esimerkiksi käyttämällä pienempiä sisäänkäyntejä ja paksumpia seiniä, voivat vähentää hunaja mehiläispesäkkeille aiheuttamaa stressiä, joka johtuu Varroa-tuhoaja. Tiedämme jo että yksinkertaisesti pesien rakentaminen polystyreenistä puun sijasta voi lisätä merkittävästi mehiläisten eloonjäämisastetta ja hunajasatoa. Lisää pesien lämpöfluidista monimutkaisuutta koskevaa tutkimusta voimme suunnitella optimaaliset pesät, jotka tasapainottavat hunaja mehiläisten tarpeet ihmisten pitäjien kanssa.

Author

Derek Mitchell, tohtorikoulutettava koneenrakennuksesta, Leedsin yliopisto

Tämä artikkeli julkaistaan ​​uudelleen Conversation Creative Commons -lisenssin alla. Lue alkuperäinen artikkeli.

Liittyvät kirjat

Ilmastonmuutos- ja investointirahoitus Kaliforniassa

esittäjä (t): Jesse M. Keenan
Tämä kirja on opas paikallishallinnoille ja yksityisille yrityksille, koska ne liikkuvat ilmastonmuutokseen sopeutumiseen ja sietokykyyn sijoittamattomilla vesillä. Tämä kirja ei ole pelkästään resurssien opas mahdollisten rahoituslähteiden tunnistamiseksi, vaan myös etenemissuunnitelmana varainhoitoon ja julkiseen rahoitukseen. Siinä korostetaan rahoitusmekanismien välisiä käytännön synergioita sekä eri etujen ja strategioiden välisiä ristiriitoja. Tämän työn pääpaino on Kalifornian osavaltiossa, mutta tämä kirja tarjoaa laajemman käsityksen siitä, miten valtiot, paikallishallinnot ja yksityiset yritykset voivat ottaa nämä kriittiset ensimmäiset vaiheet panostamaan yhteiskunnan yhteiseen sopeutumiseen ilmastonmuutokseen. Saatavana Amazon

Luontoon perustuvat ratkaisut ilmastonmuutoksen sopeutumiseen kaupunkialueilla: tieteen, politiikan ja käytännön välinen yhteys

kirjoittanut Nadja Kabisch, Horst Korn, Jutta Stadler, Aletta Bonn
Tämä avoimen pääsyn kirja yhdistää tutkimustuloksia ja tieteen, politiikan ja käytännön kokemuksia korostamaan ja keskustelemaan luonnonperusteisten ratkaisujen merkityksestä ilmastonmuutokseen sopeutumisessa kaupunkialueilla. Painotetaan luontoperusteisten lähestymistapojen potentiaalia luoda useita etuja yhteiskunnalle.

Asiantuntijalausunnot esittävät suosituksia synergioiden luomiseksi meneillään olevien poliittisten prosessien, tieteellisten ohjelmien sekä ilmastonmuutoksen ja luonnonsuojelutoimenpiteiden käytännön toteuttamisen välillä kaupunkialueilla. Saatavana Amazon

Kriittinen lähestymistapa ilmastonmuutoksen sopeutumiseen: diskurssit, käytännöt ja käytännöt

esittäjä (t): Silja Klepp, Libertad Chavez-Rodriguez
Tämä muokattu määrä kokoaa yhteen kriittisen tutkimuksen ilmastonmuutokseen sopeutumista koskevista diskursseista, politiikoista ja käytännöistä monitieteisestä näkökulmasta. Esimerkkeinä kolmansista maista, kuten Kolumbiasta, Meksikosta, Kanadasta, Saksasta, Venäjältä, Tansaniasta, Indonesiasta ja Tyynenmeren saarista, luvuissa kuvataan, miten sopeutumistoimenpiteitä tulkitaan, muutetaan ja toteutetaan ruohonjuuritasolla ja miten nämä toimenpiteet muuttuvat tai häiritsevät vallan suhteet, oikeudellinen moniarvoisuus ja paikalliset (ekologiset) tiedot. Kokonaisuutena kirja haastaa ilmastonmuutokseen sopeutumisen vakiintuneet näkökulmat ottamalla huomioon kulttuurisen monimuotoisuuden, ympäristönsuojelun ja ihmisoikeuksien sekä feminististen tai ristiriitojen lähestymistavat. Tämä innovatiivinen lähestymistapa mahdollistaa analyysit uusista tietämyksen ja voiman kokoonpanoista, jotka kehittyvät ilmastonmuutoksen sopeutumisen nimissä. Saatavana Amazon

Julkaisijasta:
Ostot Amazon-palvelussa kulkevat sinut tuodakseen InnerSelf.comelf.com, MightyNatural.com, ja ClimateImpactNews.com maksutta ja ilman mainostajia, jotka seuraavat seurantatapojasi. Vaikka napsautat linkkiä, mutta älä osta näitä valittuja tuotteita, kaikki muut, jotka ostat samassa Amazon-vierailussa, maksaa meille pienen palkkion. Sinulle ei aiheudu lisäkustannuksia, joten olkaa hyvä ja edistäkää työtä. Voit myös käytä tätä linkkiä käyttää Amazonia milloin tahansa, jotta voit auttaa tukemaan ponnisteluja.