Att avslöja ledtrådar till orsaken till kolonikollapsstörning, det mystiska försvinnandet av honungsbin från miljontals bikupor under det senaste decenniet, är en av de främsta motiven för Barlows forskning. För att spåra biaktivitet under hela dagen, hon och hennes kollegor Bruce Pavlik, en kollega ekolog, och Mark O'Neill, en dataingenjör, har utvecklat en liten målsökningsenhet som är lätt nog att passa på en humles rygg utan att begränsa dess förmåga att surra omkring, foder efter nektar, och fortsätt med typiskt bibeteende. (De hoppas kunna utveckla en enhet som är tillräckligt liten för honungsbin nästa gång.)
Enheten, känd som en RFID-tagg (radiofrekvensidentifiering) är modellerad efter liknande utrustning som används för att spåra allt från vargar i Yellowstone till boskap i ett foderlott i Nebraska till varor i elektronikbutiker. När taggen är tillräckligt nära en elektronisk detekteringsenhet, dess närvaro registreras – oavsett om det är någon som försöker stjäla en iPhone, eller en stut som flyttas från en hage till en annan.
Men Barlow tänker sig att använda RFID-taggar för att registrera enskilda bin när de kommer till olika blommor för en drink, gå tillbaka till kupan, eller kanske, när de går någonstans för att dö. Att samla in sådana data från ett stort antal bin och koppla ihop det med miljödata, som väder, förekomst av användning av bekämpningsmedel, vegetationstyp och så vidare, kommer att tillåta forskare att måla en mycket mer detaljerad bild av biets liv, och hur jordbruk och andra mänskliga aktiviteter kan påverka det.
Befintliga RFID-taggar var alldeles för skrymmande för bin att flyga runt med, det är där O'Neill, delägare i miljöteknikföretaget Tumbling Dice, kom in. Han gick samman 2014 med Barlow och Pavlik vid Kew Botanic Gardens i London för att utveckla en liten insektssökanordning. Barlow, nu forskare vid University of Utah, diskuterade nyligen den nya tekniken och dess potentiella tillämpningar med Modern bonde .
Prototyp RFID-enhet monterad på baksidan av en humla. Royal Botanic Gardens, Kew
Modern bonde :Andra forskare har försökt sätta RFID-taggar på bin tidigare. Vad är annorlunda med ditt tillvägagångssätt?
Sarah Barlow:Tidigare insekts RFID-taggar har en mycket liten räckvidd på cirka 1 centimeter, så detektorenheten måste placeras i kupan så att bina som är märkta kommer att passera den när de går in eller ut. Det finns en avvägning mellan storleken på taggen och dess intervall, och den tidigare tekniken – att vara tillräckligt liten och lätt nog att bäras av ett bi – kunde bara upptäckas inom 1 centimeter. Dessa enheter kunde inte berätta var bina har varit i landskapet, bara om de återvänder till kupan eller inte.
MF:Hur stor är taggen du har arbetat med och vad är dess räckvidd?
SB:Dessa nya taggar är 7 gånger 2 millimeter och har ett detekteringsområde på drygt 1 meter, som utgör ett verkligt genombrott inom radiotekniken. De väger 80 milligram, vilket väger ungefär hälften av en typisk humla. Det verkar vara den tröskelvikt och storlek som bin kan flyga och föda normalt med. Vi tittade på binas beteende i ett kontrollerat växthus för att se om de var kapabla att flyga med taggen på ryggen eller inte. Nästa steg blir att ta experimentet ut i fält. Det blir syratestet.
Bibeteende i landskapsskalan är för närvarande inte väl förstådd eftersom det är mycket svårt att spåra rörelser av små flygande insekter.
MF:Och vad hoppas du kunna åstadkomma med dessa småbitta taggar?
SB:Syftet var att utveckla ett nytt spårningssystem som kunde spåra rörelser av småkryp som bin i landskapsskala, vilket inte har gjorts tidigare. Genom att placera detekteringsenheterna inom blommande fläckar i landskapet och sedan titta på binas rörelsemönster, du kan effektivt bygga en karta över var de har varit. Och det kan hjälpa dig att avgöra om de är påverkade av habitatfragmentering eller inte, till exempel. Men du kan använda tekniken för att studera många aspekter av deras beteende för att bättre förstå hur bin reagerar på skillnader i miljön, såsom bekämpningsmedel och sjukdomar. Bibeteende i landskapsskalan är för närvarande inte väl förstådd eftersom det är mycket svårt att spåra rörelser av små flygande insekter.
MF:Hur exakt fäster man en RFID-tagg på kroppen av ett bi?
SB:Du kyler dem i cirka 10 minuter vilket gör dem fogliga. Sedan klämmer du fast insekten så att den inte kan röra sig och du använder superlim för att fästa taggen. De återhämtar sig väldigt snabbt.
Ett kylt bi är immobiliserat medan en RFID-tagg är fastsatt. Royal Botanic Gardens, Kew
MF:Och inget av detta skadar biet?
SB:Nej, Nej. Vi övervakade dem i ungefär sex veckor med deras taggar i växthuset, och de sökte föda och betedde sig normalt i växthuset.
MF:Vad är nästa steg när det gäller att göra denna teknik allmänt tillgänglig för dem som studerar frågor som påverkar bipopulationer runt om i världen?
SB:Det här projektet handlar om att validera proof of concept med tekniken, som vi har uppnått. Nästa steg är att vi behöver finansieringen för att utveckla taggarna till nästa nivå. Vi vill ta det in i fältet och tillämpa det på de ekologiska studier vi är intresserade av, samt att ytterligare optimera tekniken till den punkt där den kan användas mycket mer allmänt av andra forskare.
Den kritiska punkten i utvecklingen av taggarna är att de måste vara billiga; tillräckligt billigt för att forskare ska kunna köpa dem i bulk.
MF:Jag antar att du inte kan få tillbaka taggarna från bina och återanvända dem, så jag antar att du måste kunna massproducera taggarna till en låg kostnad.
SB:Precis. Den kritiska punkten i utvecklingen av taggarna är att de måste vara billiga; tillräckligt billigt för att forskare ska kunna köpa dem i bulk. För med all sannolikhet kommer de inte att komma tillbaka och måste betraktas som förbrukningsbara.
MF:Som ekolog, vad är din åsikt om orsaken till colony collapse disorder? Det verkar finnas så många teorier som har cirkulerat under de senaste åren.
SB:Det är hemskt för biodlare att se sina kolonier försvinna på så kort tid, och du har rätt, det finns många teorier om det. Det är inte helt klart, men det finns tre huvudsakliga hot mot insektspollinatorpopulationer runt om i världen, inklusive honungsbin. Dessa är:förändring av markanvändning – så minskningar av livsmiljöer och fodertillgänglighet för bin; bekämpningsmedel; och skadedjur och sjukdomar. Men egentligen är det samspelet och samspelet mellan alla dessa påfrestningar. Det är verkligen väldigt komplicerat.
MF:Förhoppningsvis kommer det att hjälpa att ha detta nya och förbättrade sätt att komma in i binas liv.
SB:Det är där forskningskraven finns för närvarande, var våra kunskapsluckor finns – frågan om hur samspelet mellan dessa påfrestningar påverkar bipopulationerna. Det är där vi arbetar mot mer förståelse och i slutändan mot att få in den vetenskapliga informationen i politiken.
Missa inte fler berättelser från #beeweek! »
