Виртуальные пчелы помогают разгадывать сложные причины сокращения колоний

Группа ученых во главе с профессором Джульет Осборн из Института окружающей среды и устойчивого развития Университета Эксетера (а ранее в Rothamsted Research) разработала BEEHAVE, который имитирует жизнь колонии, включая откладывание яиц королевы, уход за расплодом пчелами-медсестрами и собиратели собирают нектар и пыльцу в реалистичном ландшафте.Профессор Джульет Осборн сказала: «Это настоящая проблема — понять, какие факторы являются наиболее важными в влиянии на рост и выживание пчелиных семей. Это первая возможность смоделировать влияние нескольких факторов вместе, таких как наличие пищи, заражение клещами и болезни, в реалистичных временных масштабах ".Модель позволяет исследователям, пчеловодам и всем, кто интересуется пчелами, прогнозировать развитие колоний и производство меда в различных условиях окружающей среды и методах пчеловодства.

Чтобы создать симуляцию, ученые объединили существующие исследования медоносных пчел и данные, чтобы разработать новую модель, которая объединяет процессы, происходящие внутри и вне улья.Первые результаты модели показывают, что колонии, зараженные обычным паразитическим клещом (варроа), могут быть гораздо более уязвимы к нехватке пищи. Эффекты в течение первого года могут быть незаметными и могут быть упущены пчеловодами при рутинном уходе.

Но модель показывает, что эти эффекты нарастают в последующие годы, что в конечном итоге приводит к отказу колонии, если ей не было проведено эффективное лечение варроа.BEEHAVE также можно использовать для исследования потенциальных последствий применения пестицидов.

Например, модель BEEHAVE может имитировать влияние повышенной потери кормов. Результаты показывают, что колонии могут быть более устойчивыми к этой потере кормов в краткосрочной перспективе, чем считалось ранее, но эффекты могут накапливаться с годами, особенно когда колонии также ограничены запасами корма.

Моделирование BEEHAVE показывает, что хорошие источники пищи рядом с ульем действительно будут иметь значение для колонии, а отсутствие корма в течение длительного времени делает их уязвимыми для других факторов окружающей среды. Решение проблемы доступности кормов имеет решающее значение для поддержания здоровья ульев и семей в долгосрочной перспективе.Профессор Осборн добавил: «Использование этой модели различными заинтересованными сторонами могло бы стимулировать разработку новых подходов к управлению пчеловодством, оценке рисков, связанных с пестицидами, и управлению ландшафтом. Преимущество состоит в том, что каждый из этих факторов может быть протестирован в виртуальной среде в различных условиях. комбинации, перед испытанием в полевых условиях.

Хотя BEEHAVE очень сложен с математической точки зрения, он имеет удобный интерфейс и полностью доступное руководство, поэтому его могут изучить и использовать большое количество заинтересованных людей ».BEEHAVE находится в свободном доступе на http://www.beehave-model.net.Проект финансировался за счет награды Industrial Partnership Award от BBSRC при софинансировании Syngenta. В нем участвовали экологи и разработчики моделей из Эксетера (профессор Осборн, доктор Бехер и доктор Кеннеди, которые начали проект в Rothamsted Research), Центра исследований окружающей среды им.

Гельмгольца — UFZ Leipzig (профессор Гримм и мисс Хорн) и Syngenta (доктор П. Торбек). ).Исследовательская группа профессора Осборна изучает поведение и экологию пчел и других опылителей. Они начали проект, когда базировались в Rothamsted Research, и переехали в Эксетерский университет в 2012 году.

Они работают с пчеловодами, природоохранными организациями, фермерами и промышленностью с целью сохранения популяций пчел, а также защиты и поощрения опыления диких цветов и сельскохозяйственных культур.

Профессор Мелани Велхэм, научный директор BBSRC, сказала: «Здоровые пчелы жизненно важны для нашего продовольственного снабжения, поскольку они опыляют многие важные сельскохозяйственные культуры. Этот виртуальный улей — важный новый исследовательский инструмент, который помогает нам понять, как изменения в окружающей среде влияют на здоровье пчел».

Д-р Пернилле Торбек (Syngenta) добавляет: «Изучение нескольких факторов стресса в многофакторных полевых испытаниях чрезвычайно сложно и сложно выполнить. BEEHAVE — важный новый инструмент, который может моделировать и исследовать взаимодействия между факторами стресса и может улучшить понимание и сфокусировать экспериментальную работу».«BEEHAVE может помочь выяснить, какие изменения в сельскохозяйственных ландшафтах и ​​методах пчеловодства принесут наибольшую пользу пчелам».Д-р Дэвид Астон, президент Британской ассоциации пчеловодов, прокомментировал: «Эта модель станет важным инструментом, помогающим нам понять взаимодействие и влияние различных факторов стресса, которым могут подвергаться семьи медоносных пчел.

«Он будет не только бесценным для целей научных исследований, но также станет важным обучающим инструментом, который поможет пчеловодам лучше понять влияние их содержания и других факторов на здоровье и выживание их семей.