Radarspårning visar hur bin utvecklar en rutt mellan blommor

The Black Knight Satellite new UFO information Now in 15 Languages (Maj 2019).

Anonim

När bin får vinstdrivande erfarenheter, förädlar de ständigt både den ordning i vilken de besöker blommor och flygvägarna de tar mellan blommor för att skapa bättre och bättre rutter, enligt forskare vid Queen Mary University of London.

Trots detta kan bin luras på att ta frestande genvägar mellan blommor, till och med för att öka det totala avståndet de måste flyga.

Djur som reser mellan flera destinationer och återvänder till en hemmabas - som bin, fåglar, primater och människor - möter ett problem som är känt för matematiker som Traveling Salesman Problem.

Utmaningen är att hitta en rutt som besöker varje destination under resan på kortast möjliga avstånd. Tidigare forskning, som bara tittar på den ordning som djur kommer fram till varje destination, har visat att djur ofta hittar en bra eller till och med optimal lösning men lite är känt om hur de hittar den lösningen.

Leadförfattaren Joseph Woodgate, från drottning Marys skola för biologisk och kemisk vetenskap, sade: "Djur kan inte bara inspektera en karta för att ta reda på var de bästa matkällorna är eller planera hur de ska komma mellan dem."

Humlebitar börjar med att veta ingenting om terrängen eller var de kan hitta mat, så de måste utforska landskapet, upptäcka platser en efter en och sedan möta utmaningen att integrera sina rumminnen till en effektiv väg.

"Endast genom att övervaka varje steg de gör när de utforskar och försöker skapa en bättre rutt, kan vi förstå hur de klarar av denna utmaning", tillade Dr Woodgate.

Forskarna fick hovslagare att födas på en rad konstgjorda blommor och använde harmonisk radarteknik för att följa individer kontinuerligt över varje födelsestur som de gjorde när de successivt utvecklade lösningar på problemet med hur man besöker dem alla.

Resultatet var en av de största och mest kompletta dataseten på biltur som någonsin registrerats och gav en fördjupad titt på vägutveckling för första gången någonsin. De fann att man bara fokuserade på sekvenser av besök på matningsstationer, snarare än de faktiska rörelserna mellan stationerna eller hur vägarna utvecklas, inte är tillräckligt för att förstå hur djur löser ruttoptimeringsproblem.

Studien, genomförd i samarbete med Rothamsted Research, publicerades i Scientific Reports.

Professor Lars Chittka, koordinator för studien, sa: "Tänk dig en säljare från London som behöver ringa på Manchester, Leeds, Glasgow, Edinburgh och Inverness innan du återvänder hem. Från Manchester är det frestande att göra den korta resan till Leeds, och från Glasgow är det frestande att besöka Edinburgh, men en säljare som gör det kommer snart att hitta sig strandsatta i Inverness med en mycket lång bilresa hem. Den bättre lösningen är att resa upp ena sidan av Storbritannien och återvända ner den andra. "

Forskarna presenterade bina med en motsvarande utmaning.

Dr Woodgate sa: "Som vi förutspådde visade våra bin en stark preferens för att ta genvägar mellan närliggande par av matare trots att detta betydde att flyga längre på lång sikt. Men de flyttade inte uteslutande bara till närmaste möjliga matare och provade olika vägar på ett flexibelt sätt. "

Spåren som spelas in av den harmoniska radaren kan användas för att visualisera de rutter som biene har tagit när de föddes. Forskarna utvecklade animerade värmekartor som grafiskt visade hur vissa segment av rutt blev vanliga medan andra utforskningar glöms bort, eftersom föredragna flygvägar upptäcktes.

Flygavståndet och varaktigheten av foderbågar minskade när biorna fick erfarenhet och denna ökade effektivitet berodde främst på att erfarna bin flög strax och undersökte mindre, snarare än förbättringar i den ordning i vilken blommor besökte.

Bierna blev emellertid aldrig helt inställda på sina sätt och forskarna avslöjade bevis som tyder på att de använder slumpmässiga processer för att introducera en viss variation i sina vägar vilket kan hjälpa dem att prova olika besök order som söker förbättringar av sina vägar.

Resultaten avslöjar också att effektiva vägar utvecklas genom parallella förbättringar av både de ordermatare som besöktes och de faktiska rörelserna hos bin som flyger mellan dem. Med andra ord upplevde erfarna bin inte bara sina matare i samma ordning utan flög också längs samma flyglinjer varje gång. Dessa vanliga flygvägar var mindre än de sträckor de flög när de först upptäckte matare, vilket gjorde det möjligt för dem att minska resans avstånd även när de inte kunde besöka dem i bästa möjliga ordning.

Medförfattare James Makinson sa: "Förstå hur småhåriga djur som bin hittar effektiva tumregler för att åstadkomma komplexa och flexibla beteenden har stor potential att informera utvecklingen av artificiell intelligens och avancerade robotar.

"Det är också viktigt att förstå hur bin och andra pollinerande insekter söker efter mat och använd landskapet är avgörande för att hantera riskerna för pollinator tjänster som orsakas av livsmiljöförlust och jordbruksintensivering."

menu
menu