FID技术应用于科学研究——大黄蜂的工作习性
2017-04-07

   RFID技术帮助一组研究人员通过跟踪大黄蜂进出花粉和花蜜室的动作来学习大黄蜂的觅食行为。在亚利桑那大学的Avery Russell领导的一项研究将在三年后发表。

   研究人员根据高频(HF)13.56 MHz RFID标签,跟踪了总共111只个体工蜂的动作。该研究首次发现,大多数工人大黄蜂专注于花粉或花蜜收集,然后在一到四周的寿命期间改变专业化。

   在研究之前,科学家们不知道如何在大黄蜂蜂巢中建立分工。蜜蜂都收集花蜜和花粉,他们想知道,还是有一种模式。如果是这样,那个模式是什么?罗素说:“有大量关于昆虫分工的研究,尽管大部分研究都是基于视觉观察,手动或相机,这可能是有限的。

   通过将RFID技术应用于研究,研究人员能够自动收集有关活动的数据。根据收集的RFID数据,该研究的主要作者罗素(Daniel Russell,Daniel Papaj教授生态)是昆虫和昆虫博士生,能够跟踪这些模式。一个典型的大黄蜂蜂巢包含多达75只工蜂,其中大约40到50只经常将在花卉上采集花蜜和花粉,然后带回到蜂巢。为了创造一个可以类似自然的环境,研究人员通过填充人造花的蜂巢安装了两个室,其中显示花粉或蔗糖溶液花蜜类似物。

   通过该系统,研究人员(在这种情况下,罗素自己)在整个六周的研究期间将RFID标签贴在每个111个大黄蜂中。这些标签用超胶粘剂粘附在蜜蜂的背部。罗素将蜜蜂固定在一块网状物上,以便自由进入他们的背部。然后,当他们的刺痛者不能接触时,他将一个标签贴在每一个上。111只蜜蜂被完全标记,20到50只蜜蜂通常在任何给定的时间觅食和使用标签。每只蜜蜂的标签上都有一个唯一的ID号。

   在每个1.5英寸直径的管子上安装两台读写器,允许大黄蜂进入和离开两个房间。在阅读器附近的位置,管子宽度变窄到大约2厘米(0.8英寸),从而确保与标签足够接近以捕获蜜蜂标签的ID。因为蜜蜂在每个管中通过了两个读写器,系统可以基于哪个读写器首先捕获标签 ID 来识别蜜蜂正在进入或离开房间的方向。

   大学研究人员开发了自己的软件来捕获和解读读取的数据,共包含82,609个读取事件。收集信息后,研究人员对每只蜜蜂的大小,翼距和天线长度以及其他细节进行了一系列测量,并将数据与标签的唯一ID号一起存储,从而将其连接到蜜蜂的活动记录。

   结果表明,蜜蜂及其天线的大小确实影响了觅食率,个别工蜂往往专门从事任何一天的两次觅食活动,然后在一段时间后转到另一个房间。这些观察结果还显示,个体大黄蜂在觅食活动方面差别很大。事实上,罗素说,一些蜜蜂之间的觅食工作有40倍的差距。大约17%的蜜蜂收集了总花粉和花蜜的大约50%。该技术还使得研究人员可以根据特定蜜蜂在房间内花费的时间长短,以及在离开房间和随后返回之间经过多长时间来研究飞行所花费的时间。更重要的是,罗素报道,结果令人惊喜。他说:“专业化和转型令人惊讶,”他补充说,“我们并没有预料到觅食工作的这种极端变化。”

   罗素说,RFID技术的使用还有一些挑战。主要的挑战是将标签应用于蜜蜂,然后确保读者捕获每个传递的标签的ID。在读取范围为几毫米,他补充说,并指出,一个长距离RFID系统与更多的读者可能会更容易与其他项目的工作。罗素现在是匹兹堡大学的一名博士后研究人员,但他表示希望在某种程度上推出使用RFID技术的另一种大黄蜂行为研究。

浙公网安备
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