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Forscher stellen „Warnwesten“ her, um das Verhalten von Bienen zu verfolgen

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Die Informationsquelle ist hier: britishecologicalsociety.org)

Ein Forscherteam der University of Sheffield und des Bumblebee Conservation Trust hat neue kostengünstige Möglichkeiten zur Überwachung von Bienenarten in Großbritannien ausprobiert, indem sie gut sichtbare reflektierende Westen angezogen haben. Diese neue Studie wird auf dem virtuellen Ecology Festival der British Ecological Society präsentiert.


Eine markierte Gelbschwanzhummel, die eine Warnweste trägt.
Foto: Michael Smith

Forscher haben sieben Wildbienenarten und kommerziell entwickelte britische Hummel-Unterarten mit reflektierenden Markierungen versehen. Das Verhalten verschiedener Bienen auf der Nahrungssuche und die dreidimensionalen Flugwege der Bienen wurden dann über das Webinterface eines speziell entwickelten Echtzeit-Tracking-Systems verfolgt.

Das Aufspüren von Bienen in freier Wildbahn ist ein wichtiger Teil des Verständnisses ihrer Ökologie, da sie es Wissenschaftlern ermöglicht, ihr Nahrungs- und Navigationsverhalten sowie ihre Nistpräferenzen zu bestimmen.

Die Verfolgung von Bienenpopulationen ist derzeit sehr schwierig und teuer. Häufig verwendete Techniken wie harmonische Radare zielen auf größere Arten wie Hummeln ab, die groß genug sind, um das Gewicht des Radar-Tags zu tragen. Daher gibt es einige Unbekannte bezüglich des Verhaltens der kleineren Bienenarten im Vereinigten Königreich.

Michael Smith, Hauptautor und Informatiker an der University of Sheffield, sagte: „Eine Biene zu finden ist schwierig, und Wildbienennester überhaupt zu finden ist extrem schwierig und zeitaufwändig, insbesondere für seltenere oder weniger bekannte Arten wird es dank einer praktischen Herangehensweise an diese Studien viel einfacher machen, sie zu finden."

Das System war erfolgreich bei der Überwachung von sieben Wildarten (über 100 Individuen) an zwei Feldstandorten im Vereinigten Königreich, darunter ein Wildblumenstandort an der University of Sheffield. Dies war bei kleinen Arten wie Honigbienen und Solitär-Blattschneidebienen der Fall. Das Ortungssystem konnte Bienen in einer Entfernung von bis zu 40 Metern erkennen, und die Tags waren eine Woche nach dem Einsatz noch erkennbar. Das eigentliche reflektierende Etikett besteht aus dem gleichen Stoff wie die Warnschutzwesten.


Die Bienen wurden vom System innerhalb von 44 Minuten erkannt.
Foto: Michael Smith

Reflektierende Materialien wie Warnwesten sind nützlich, denn wenn Licht darauf trifft, wird es zurück zur Quelle reflektiert. Also haben die Forscher eine Biene mit einer Blitzkamera fotografiert, und die Biene in einer reflektierenden Weste sieht aus wie ein winziger heller Punkt.


Die Weste hat eine kleine Leiste, mit der Sie Bienen sowohl von der Seite als auch von vorne erkennen können.
Foto: Michael Smith

Michael Smith sagte über den Pilottest: „Wir haben unerwartet eine unserer Hummeln in mehreren Metern Höhe in einer nahegelegenen Kiefer gefunden, etwa 33 Meter vom Ortungssystem entfernt. Dies ist nicht der Ort, an dem wir normalerweise suchen würden, um menschliche Vorurteile zu beseitigen und das System zu motivieren, es erneut zu beobachten.

Abgesehen von ihrer Langlebigkeit fanden die Forscher keinen signifikanten Unterschied in der Dauer der Nahrungssuche oder der Anzahl der besuchten Blüten zwischen markierten und nicht markierten Individuen. Diese Ergebnisse legen nahe, dass solche Techniken verwendet werden können, um Bienen während ihres gesamten Lebens sicher zu überwachen.

Die Bienen wurden mit einem Netz gefangen und in einen von Imkern üblicherweise verwendeten Königinnenmarkierungstopf überführt und dann mit kalter Luft immobilisiert, sodass sie sicher und nicht-invasiv markiert werden konnten.

Das Tracking-System besteht aus handelsüblichen, kostengünstigen Komponenten und besteht aus einer Kamera mit Global Shutter, einem Blitz und einem Raspberry Pi-Computer. Der elektronische Verschluss ermöglicht sehr kurze Verschlusszeiten, wodurch die Szene mit Licht von einem Blitz statt von der Sonne beleuchtet werden kann.


Verfolgungssystem.
Gebaut und fotografiert von Michael Smith

Ein Modell für maschinelles Lernen wurde trainiert, um automatisch ein Tag in einem Frame eines Bildes zu erkennen und den Unterschied zwischen echten Tags und verschiedenen falsch positiven Ergebnissen zu lernen. Das gesamte System kann dann das Erscheinen einer Biene im Sichtfeld der Kamera in Echtzeit erkennen oder Fehlalarme wie ein Stück Pollen verwerfen. Mit einem System, das in der Lage ist, Bienen in Echtzeit zu erkennen, können Forscher manuell nach einer Biene suchen und bestätigen, ob das Tracking-System eine echte Biene richtig erkannt hat, und feststellen, welches Individuum gefunden wurde.

Richard Comont, wissenschaftlicher Direktor des Bumblebee Conservation Trust, sagte: „Die Möglichkeit, Bienen von leicht zu findenden Nahrungsgebieten bis hin zu schwer zugänglichen Nestern zu verfolgen, gibt uns die Möglichkeit, mehr Nester zu finden. Dadurch ist es viel einfacher, Anforderungen an den Nistplatz festzulegen, die bei der Konservierung berücksichtigt werden können“.

Es gibt auch einige unvollendete Verbesserungen, die diese Methode verbessern werden. Die Reichweite des Fotoobjektivs ist durch die Sichtlinie und 40 m bei Verwendung eines Weitwinkelobjektivs und eines Standardblitzes begrenzt. Im aktuellen Prototyp erscheinen die markierten Bienen als identische weiße Punkte.

Diese Arbeit sei eine bedeutende Errungenschaft, sagte Richard Komontz: "Wir wissen derzeit sehr wenig über das häusliche Leben der Bienen abseits von in Gefangenschaft gehaltenen Völkern in Labors - eine große Unterlassung für diese schrumpfende Gruppe."

Weitere Forschungen der Gruppe umfassen die Verwendung eines Tracking-Systems, um neue Nester zu finden, und das Trainieren des Modells, zwischen Farbfiltern auf reflektierenden Markierungen zu erkennen, wodurch einzelne markierte Bienen aus der Ferne identifiziert werden können. Die geringen Kosten für solche Tracking-Systeme könnten die automatisierte Überwachung von Bestäubern erweitern, um Datenlücken zu schließen.


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Informationsquelle: britishecologicalsociety.org (18. Dezember 2020)
Quelle Autor: BES Pressedienst
Übersetzungsrichtung: Englisch > Deutsch
Übersetzungsqualität: schlecht (ich lerne Texte zu übersetzen)
Erscheinungsdatum der Übersetzung: November 2021



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