Bienen sterben aus. Kleine QR Code Rucksäcke können helfen, sie zu retten


Wissenschaft war noch nicht uns eine enorme Menge an guten Nachrichten in diesen Tagen zu geben. Wir beschleunigen in Richtung Klimakatastrophe, zum einen. Wir haben die Umgebung so schlecht gemacht, dass es schwer ist, sie sogar als Umgebung zu bezeichnen. Und das kommt wieder, um uns zu beißen (oder zu stechen): Die Bienenpopulationen, auf die wir uns verlassen, um unsere Ernten zu bestäuben, sinken.

Aber die Wissenschaft kommt auch zur Rettung, indem sie QR-Codes auf den Rücken der Hummeln klebt und ihre Bewegungen mit einer Roboterkamera verfolgt. Die Forscher haben ein System entwickelt, das sowohl die einzelnen Bienen als auch die Dynamik ganzer Kolonien verfolgt, die Imidacloprid ausgesetzt sind, einem Neurotoxin, das zur unbeliebten Neonicotinoid-Gruppe von Pestiziden gehört. Die Ergebnisse sind nicht schön, aber sie können einen großen Beitrag dazu leisten, wie Neonicotinoide die Bienen verwüsten und wie wir diese Flieger retten könnten.

Neonicotinoide sind die weltweit am häufigsten vorkommende Klasse von Insektiziden. "Als wir sie zum ersten Mal in der Landwirtschaft einsetzten, bestanden sie die ersten Tests von" Oh, sind sie für die Bienen in den Konzentrationen sicher, in denen sie wahrscheinlich vorkommen werden? ", Sagt der Harvard-Biologe James Crall, der Hauptautor einer neuen Studie Papier in Wissenschaft Beschreiben der Hummel-Tracking-Technik.

Aber diese Tests waren nicht genau genug. "Sie sehen möglicherweise keine tote Biene innerhalb von 24 oder 48 Stunden, aber Sie sehen im Laufe der Zeit immer noch wichtige Verhaltensänderungen, die langfristig zu einer Beeinträchtigung der Koloniefunktion und des Wachstums führen", fügt Crall hinzu.

James Crall

Selbst wenn ein Neonicotinoid wie Imidacloprid, ein verbreitetes Insektizid, eine Biene nicht tötet, kann es andere Veränderungen bewirken. Frühere Untersuchungen zeigen zum Beispiel, dass Neonikotinoide im Feld die Fähigkeit der Biene beeinträchtigen können, zu navigieren und Blumen zu finden. Das hat Auswirkungen darauf, wie Bienen sich selbst und ihre Kolonien ernähren. Was war los Innerhalb Eine Kolonie, die Neonicotinoiden ausgesetzt war, war jedoch schwerer zu analysieren.

James Crall

An dieser Stelle greift Crall und sein Team auf. Im Labor stellten sie ein Dutzend Hummelkolonien auf, die jeweils in einer durchsichtigen Acrylbox untergebracht waren. Die Forscher fütterten einige Kolonien Imidacloprid in Mengen, die den Bienen im Freiland ausgesetzt waren, während sie andere Kontrollkolonien imidacloprid-frei hielten. Ein Roboterkamerasystem fährt auf Spuren über ihm herum und blickt in jedes Nest darunter. "Wir überwachen also ungefähr fünf Minuten lang, was in jeder Kolonie 12-mal am Tag vor sich geht", sagt Crall. „Und wir können das fast zwei Wochen völlig autonom ausführen.“ Da jede Biene einen QR-Code auf dem Rücken hat, kann ein Computer-Vision-System ihre Bewegungen Tag und Nacht verfolgen.

Die von den Forschern gefundenen Unterschiede zwischen exponierten und normalen Kolonien sind auffallend. "Bienen sind weniger aktiv, deshalb verbringen sie mehr Zeit, um sich auszuruhen", sagt Crall. "Sie sind etwas weiter vom Nestzentrum entfernt", wo die Larven Pflege verlangen, "und sie interagieren auch weniger mit Nestgenossen." Und die Verhaltensänderungen sind nachts stärker ausgeprägt. "Manchmal wirkt die Kolonie für das Auge tagsüber völlig funktionsfähig, und dann sieht man diese starken Abstürze über Nacht."

James Crall

Niedrigere Aktivitätsniveaus sind besonders problematisch, wenn man bedenkt, dass Hummeln solche Larven haben, die sich verwöhnen. Gesunde Bienen erwärmen die Jungen aktiv mit ihren Körpern, indem sie ihre Muskeln vibrieren. Crall und seine Kollegen fanden heraus, dass Kolonien, die Imidacloprid ausgesetzt sind, die Temperatur der Larven nicht so gut halten wie normale Hummel, was Auswirkungen auf die Entwicklung der Jungen haben könnte.

"Wenn dies eine der Hauptmöglichkeiten ist, durch die diese Verbindungen das Wachstum beeinflussen, könnte dies in einigen Umgebungen extremer sein als in anderen oder unter anderen Bedingungen als in anderen", sagt Crall. Wenn die Temperatur draußen für Hummeln herrlich ist, ist dies möglicherweise keine große Sache. Wenn es jedoch zu Temperaturschwankungen kommt und Imidacloprid die Fähigkeit der Individuen beeinflusst, das Nest zu klimakontrollieren, kann der Junge nicht erfolgreich sein.

Das war nicht der einzige Unterschied, wie die Bienen ihre Kleinigkeiten pflegen. Normalerweise bauen Hummeln ein Wachsdach, das wie eine Decke auf der sich entwickelnden Brut sitzt, wieder für Wärme. Fast alle Kontrollkolonien, mit denen Crall experimentierte, taten dies, aber keine der Imidacloprid-exponierten Kolonien. "Es stört wahrscheinlich nicht nur diese direkten kurzfristigen Verhaltensweisen, sondern auch diese längerfristigen Änderungen in der Architektur des Nestes", sagt Crall.

Die meisten Bienenarten sind jedoch einzeln und nicht sozial. Was passiert also mit Bienen, die Neonicotinoiden ausgesetzt sind? Weibchen sind bei diesen Arten weitgehend alleine: Sie paaren sich mit einem Männchen, und das Männchen wird abheben. "Dann muss das Weibchen all diese verschiedenen Aktivitäten ausführen, indem es das Nest schafft, nach Eiern sucht, Eier legt und diesen Zyklus für Wochen oder in einigen Fällen bis zu seinem Tod fortsetzt", sagt Nigel Raine von der University of Guelph, die Bienen und Pestizidexposition untersucht und wer schrieb einen Kommentar zu dieser neuen Studie. "Daher können wir uns vorstellen, dass die Exposition gegenüber Pestiziden für dieses Individuum schwerere Folgen für die Fortpflanzungsleistung haben könnte."

Am anderen Ende des Spektrums stehen Honigbienen, deren Kolonien zu Tausenden zählen. (Die von Crall untersuchte Art fällt in die Mitte: die Hummel Bombus Impatiens, mit etwa 200 zu einer Kolonie.) Neonicotinoide verursachen auch geringfügige Verhaltensänderungen für Honigbienen, aber das ist möglicherweise nicht so folgenreich wie für eine kleine Hummelkolonie oder eine Einzelbiene. "Ein relativ geringer Einfluss auf die Futtersuche-Leistung eines Individuums kann maskiert werden, indem mehr Personen ausgehen und diese Aufgabe ausführen", sagt Raine.

Gute Nachrichten für Honigbienen, aber hier liegt ein Problem. Forscher und Aufsichtsbehörden setzen weitgehend auf Honigbienen als Modell für die Untersuchung der Neonicotinoid-Exposition – sie sind zum einen leicht zu finden. Was Pestizide anbelangt, so gilt das für Honigbienen aufgrund der Größe der Gesellschaften wahrscheinlich nicht für Hummel oder Einzelbienen. Raine sagt, dass er mit Kollegen und Aufsichtsbehörden zusammenarbeitet, um diese potenziell anfälligeren Arten zu berücksichtigen.

Wir sprechen hier auch von einem einzigen Stressor: Crall und seine Kollegen untersuchten nur ein Pestizid von sieben Neonicotinoiden. Die Idee ist, dass Forscher diese Technik verwenden können, um andere Pestizide in Bienenvölkern auf die Probe zu stellen.

Bienen sind in Schwierigkeiten, ja. Mit neuen Techniken wie diesen können die Wissenschaftler jedoch besser verstehen, was sie gefährdet. Vielleicht eine gute Nachricht von einem verrückten Planeten.


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