拯救全球蜂群的关键,就在它们的嗡鸣声中。原因何在?

A bee is covered with pollen as it sits on a blade of grass on a lawn in Klosterneuburg April 29, 2013. The European Commission said on Monday it would go ahead and impose a temporary ban on three of the world's most widely used pesticides because of fears they harm bees, despite EU governments failing to agree on the issue. In a vote on Monday, EU officials could not decide whether to impose a two-year ban - with some exceptions - on a class of pesticides known as neonicotinoids, produced mainly by Germany's Bayer and Switzerland's Syngenta. The Commission proposed the ban in January after EU scientists said the chemicals posed an acute risk to honeybees, which pollinate many of the crops grown commercially in Europe. REUTERS/Heinz-Peter Bader (AUSTRIA - Tags: AGRICULTURE ANIMALS ENVIRONMENT TPX IMAGES OF THE DAY) - RTXZ3DM
Declines in bee populations threatens the pollination of more than 85 percent of flowering plants and 75 percent of crops worldwide.Image: REUTERS/Heinz-Peter Bader
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一种低成本的声学监听系统可以利用田间小型麦克风收集的数据,监测飞行中的蜜蜂。新研究显示,农民可以如何利用这项技术监测授粉并提高粮食产量。

近期研究显示,野生和受管理蜂群数量下降,威胁着全球超过85%的开花植物和75%的农作物的授粉。广泛而有效地监测蜂群有助于改善管理;然而,追踪蜜蜂既困难又昂贵。

蜜蜂在花朵间飞行时发出的嗡鸣声,能让科学家了解一段时间内三叶草种群的授粉情况,并预测这些高山野花的种子产量。

Image: PLOS ONE

“传粉者数量下降的原因很复杂,包括花卉资源减少、栖息地丧失、气候变化、疾病发生率上升以及接触农药,因此找出主要驱动因素仍是一项挑战,”密苏里大学文理学院生物科学教授坎迪斯·盖伦(Candace Galen)说。

“100多年来,科学家一直利用声波振动监测鸟类、蝙蝠、青蛙和昆虫。我们想要检验利用声学追踪蜜蜂飞行活动的远程监测项目是否可行。”

首先,研究团队在实验室分析了蜜蜂嗡鸣声的特征频率,也就是音乐家所说的音高。随后,他们在野外布设了连接数据存储设备的小型麦克风,并在科罗拉多州宾夕法尼亚山的三个地点收集声学调查数据,以估算大黄蜂的活动情况。

他们利用这些数据开发了算法,用于识别并统计各地点蜜蜂嗡鸣声的数量,并将结果与团队在野外进行的目视调查进行比较。几乎在所有情况下,声学调查都更灵敏,检测到的嗡鸣蜜蜂更多。

盖伦说:“监听蜜蜂飞行的声学特征,能够讲述蜜蜂活动和授粉服务的情况。”

“农民或许可以采用这些方法,监测果园和蔬菜作物的授粉情况,及早应对授粉不足。最后,全球各地的‘公民科学家’也可以参与进来,在自家后院监测蜜蜂。”

盖伦说,研究团队目前正利用本研究开发的算法制作一款智能手机应用,它可以记录嗡鸣活动,也能通过拍照记录蜜蜂。未来的研究或可确定蜜蜂是否通过声音察觉竞争者,以及花朵是否会对蜜蜂的嗡鸣声产生化学反应。

这项研究发表于PLOS ONE。美国国家科学基金会资助了这项研究。研究内容完全由作者负责,不一定代表资助机构的官方观点。研究合著者来自韦伯斯特大学、林肯大学和密苏里大学。

来源:密苏里大学

原始研究 DOI:10.1371/journal.pone.0179273

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