Согласно недавним исследованиям, сокращение популяций диких и управляемых пчел угрожает опылению цветов более чем 85 процентов цветковых растений и 75 процентов сельскохозяйственных культур во всем мире. Широко распространенный и эффективный мониторинг популяций пчел может привести к улучшению управления; однако отслеживать пчел сложно и дорого. Теперь исследовательская группа под руководством Университета Миссури разработала недорогую систему акустического прослушивания, использующую данные с небольших микрофонов в полевых условиях для наблюдения за полетом пчел. Исследование, опубликованное в PLOS ONE, показывает, как фермеры могут использовать эту технологию для мониторинга опыления и увеличения производства продуктов питания.
«Причины сокращения числа опылителей сложны и включают в себя сокращение цветочных ресурсов, потерю среды обитания, изменение климата, рост заболеваемости и воздействие пестицидов, поэтому определение движущих сил остается сложной задачей», - сказала Кэндис Гален, профессор биологических наук. в Колледже искусств и наук МУ. «Более 100 лет ученые использовали звуковые вибрации для наблюдения за птицами, летучими мышами, лягушками и насекомыми. Мы хотели проверить потенциал программ удаленного мониторинга, которые используют акустику для отслеживания полетов пчел».
Во-первых, команда проанализировала характерные частоты - то, что музыканты называют высотой тона - пчелиного жужжания в лаборатории. Затем они разместили небольшие микрофоны, прикрепленные к устройствам хранения данных, в поле и собрали данные акустического обследования в трех местах на горе Пенсильвания, штат Колорадо, чтобы оценить активность шмелей.
Используя данные, они разработали алгоритмы, которые определяли и определяли количество пчелиных жужжаний в каждом месте и сравнивали эти данные с визуальными исследованиями, которые команда проводила в полевых условиях. Почти в каждом случае акустические исследования были более чувствительными и улавливали больше жужжащих пчел.
«Подслушивание акустических сигнатур пчелиных полетов рассказывает историю пчелиной деятельности и услуг по опылению», - сказал Гален. «Фермеры могут использовать точные методы для мониторинга опыления своих садов и овощных культур и предотвращения дефицита опыления. Наконец, глобальные «гражданские ученые» могут принять участие, наблюдая за пчелами на своих задних дворах».
В настоящее время, используя алгоритмы, разработанные в этом исследовании, команда разрабатывает приложение для смартфона, которое может записывать жужжание, а также фотографировать пчел. По словам Галена, будущие исследования могут определить, обнаруживают ли пчелы конкурентов по звуку и имеют ли цветы химическую реакцию на жужжание пчел.