С учетом того, что здоровье колоний медоносных пчел колеблется, а исследователи пытаются найти технологические способы опыления растений в будущем, новое исследование Технологического института Джорджии проанализировало, как насекомые выполняют свою работу и умудряются оставаться чистыми.
Согласно исследованию, медоносная пчела может нести до 30 процентов своего веса в пыльце из-за стратегического расстояния между ее почти тремя миллионами волосков. Волоски покрывают глаза и все тело насекомого различной плотности, что позволяет эффективно очищать и транспортировать.
Исследование показало, что расстояние между волосками на каждом глазу примерно такого же размера, как пыльца одуванчика, которую обычно собирают пчелы. Это удерживает пыльцу над глазами и позволяет передним лапам прочесывать и собирать частицы. Ноги гораздо более волосатые, а шерсть очень густо уложена - в пять раз гуще, чем шерсть на глазах. Это помогает ногам собирать как можно больше пыльцы при каждом взмахе. После того, как передние лапы будут достаточно вычищены другими ногами и ртом, они возвращаются к глазам и продолжают процесс до тех пор, пока глаза не очистятся от пыльцы.
Команда Технологического института Джорджии привязала пчел и использовала высокоскоростные камеры для создания первого количественного исследования процесса очистки медоносных пчел. Они наблюдали, как насекомые смогли удалить из своего тела до 15 000 частиц за три минуты.
«Без этих волосков и их специального расстояния для медоносной пчелы было бы почти невозможно оставаться чистым», - сказал Гильермо Амадор, который руководил исследованием во время получения докторской степени в Технологическом институте Джорджии в области машиностроения.
Это стало очевидным, когда Амадор и его команда создали роботизированную ногу медоносной пчелы, чтобы смахивать покрытые пыльцой глаза. Когда они покрыли ногу воском, гладкая безволосая нога собрала в четыре раза меньше пыльцы.
Видео с высокой скоростью также выявило кое-что еще.
«У пчел есть заранее запрограммированный порядок уборки, который не меняется», - говорит Маргерит Матерн, доктор философии. студент Школы машиностроения Джорджа В. Вудраффа. «Даже если они не очень грязные, пчелы всегда протирают глаза дюжину раз, по шесть раз на каждую лапку. Первый взмах самый эффективный, и им никогда не приходится чистить одну и ту же область глаза дважды."
Исследование также показало, что пыльца, липкая, вязкая жидкость, находящаяся на поверхности пыльцевых зерен, необходима. Когда во время экспериментов из пыльцы удаляли жидкость, пчелы накапливали вдвое меньше.
«Если мы сможем начать учиться у естественных опылителей, возможно, мы сможем создать искусственных опылителей, чтобы снять стресс с пчел», - сказал Дэвид Ху, профессор Школы машиностроения Вудраффа и Школы биологических наук.«Наши результаты также могут быть использованы для создания механических конструкций, которые помогают поддерживать чистоту микро- и наноструктурированных поверхностей».
Исследование «Волоски и пыльца медоносных пчел необходимы для захвата и удаления пыльцы» опубликовано в журнале Bioinspiration and Biomimetics.