Một Robot Mới Theo Dõi Ong Bệnh Bằng Những Chiếc Ba Lô Mã Nhỏ

Khoa học gần đây chưa mang đến nhiều tin tức tích cực. Chúng ta đang hướng về thảm họa khí hậu, đó là một điều. Chúng ta đã làm hỏng môi trường đến mức khó có thể gọi là môi trường nữa. Và điều này đang quay lại đe dọa (hoặc châm chọc) chúng ta: Dân số ong, mà chúng ta phụ thuộc để thụ phấn cho cây trồng, đang giảm sút.

Nhưng khoa học cũng đang giải cứu chúng ta, bằng cách dán mã QR lên lưng ong mật và theo dõi chuyển động của chúng với một camera robot. Các nhà nghiên cứu đã tạo ra một hệ thống theo dõi từng con ong cũng như động lực của cả tổ ong khi tiếp xúc với imidacloprid, một chất thần kinh thuộc nhóm thuốc trừ sâu neonicotinoid độc ác. Kết quả không đẹp, nhưng chúng có thể giúp chúng ta phân tách cách neonicotinoids đang làm tổn thương ong, và làm cách nào chúng ta có thể cứu những chú bay này.

Neonicotinoids là loại thuốc trừ sâu phổ biến nhất toàn cầu. “Khi chúng ta đầu tiên bắt đầu sử dụng chúng trong nông nghiệp đặc biệt, chúng đã vượt qua các thử nghiệm ban đầu của, Ô, liệu chúng có an toàn cho ong ở nồng độ mà chúng có khả năng gặp trong cánh đồng không?” nói James Crall, nhà sinh học tại Harvard, là tác giả chính của một bài báo mới trên Khoa học mô tả kỹ thuật theo dõi ong mật.

Tuy nghiên cứu đó không hoàn toàn đầy đủ. “Bạn có thể không thấy ong chết trong vòng 24 hoặc 48 giờ, nhưng vẫn có những thay đổi hành vi quan trọng theo thời gian dẫn đến sự suy giảm chức năng và tăng trưởng của tổ trong dài hạn,” Crall thêm.

Ngay cả khi một loại neonicotinoid như imidacloprid, một loại thuốc trừ sâu phổ biến, không giết chết ong ngay lập tức, nó vẫn có thể gây ra những thay đổi khác. Nghiên cứu trước đó cho thấy, ví dụ, rằng trong thực tế, neonicotinoids có thể làm suy giảm khả năng điều hướng và tìm kiếm hoa của ong. Điều này ảnh hưởng đến cách ong săn mồi để nuôi bản thân và tổ của chúng. Những gì đang diễn ra bên trong một tổ ong tiếp xúc với neonicotinoids, tuy nhiên, lại khó giải thích.

Đó là nơi mà nghiên cứu của Crall và đội ngũ nghiên cứu của ông bắt đầu. Trong phòng thí nghiệm, họ thiết lập mười hai tổ ong mật, mỗi tổ đặt trong một hộp nhựa acrylic trong suốt. Các nhà nghiên cứu cho một số tổ ăn imidacloprid ở mức tương đương với những gì ong sẽ tiếp xúc trong cánh đồng, trong khi giữ cho các tổ kiểm soát khác không có imidacloprid. Một hệ thống camera robot di chuyển trên đường ray phía trên, nhìn vào mỗi tổ bên dưới. “Vì vậy, chúng tôi theo dõi khoảng 5 phút những gì đang diễn ra trong mỗi tổ 12 lần mỗi ngày,” Crall nói. “Và chúng tôi có thể chạy hoàn toàn tự động như vậy trong gần hai tuần.” Bởi vì mỗi con ong đều có mã QR trên lưng, một hệ thống thị giác máy tính có thể theo dõi chuyển động của chúng vào ban ngày và ban đêm.

Các khác biệt mà nhóm nghiên cứu phát hiện giữa các tổ bị tiếp xúc và tổ bình thường rất đáng chú ý. “Ong ít hoạt động hơn, nên chúng dành nhiều thời gian nghỉ ngơi hơn,” Crall nói. “Chúng ở xa hơn từ trung tâm tổ,” nơi những ấu trùng đòi hỏi chăm sóc, “và chúng cũng tương tác ít hơn với các thành viên trong tổ.” Và những thay đổi hành vi này nổi bật hơn vào ban đêm. “Đôi khi tổ vào ban ngày dường như hoàn toàn bình thường, và sau đó bạn thấy những sụp đổ mạnh vào ban đêm.”

Mức độ hoạt động thấp là vấn đề đặc biệt khó khăn khi bạn cân nhắc đến việc ong bầu phải chăm sóc những ấu trùng. Ong khỏe mạnh sẽ tích cực làm ấm ấu trùng bằng cách rung cơ bằng cơ thể của mình. Điều mà Crall và đồng nghiệp phát hiện là các tổ ong tiếp xúc với imidacloprid không giữ nhiệt độ của ấu trùng cũng tốt như ong bầu bình thường, điều này có thể ảnh hưởng đến sự phát triển của các chú nhỏ.

“Nếu đó là một trong những con đường chính mà những hợp chất này đang ảnh hưởng đến sự phát triển, điều đó có thể nghiêm trọng hơn trong một số môi trường so với những nơi khác, hoặc dưới điều kiện khác nhau,” Crall nói. Nếu nhiệt độ bên ngoài là lý tưởng cho ong bầu, điều này có thể không quan trọng. Nhưng nếu bạn gặp những biến động nhiệt độ, và imidacloprid ảnh hưởng đến khả năng kiểm soát nhiệt độ của cá thể, thì chú nhỏ có thể không phát triển.

Điều này không phải là sự khác biệt duy nhất trong cách ong nuôi những chú nhỏ của chúng. Thông thường, ong bầu xây dựng một mái nhựa đặt như một tấm chăn phủ lên phía trên ấu trùng đang phát triển, một lần nữa là để giữ ấm. Hầu hết tất cả các tổ kiểm soát mà Crall đang thử nghiệm đều làm điều này, nhưng không có tổ nào tiếp xúc với imidacloprid làm điều này. “Có lẽ nó không chỉ làm gián đoạn những hành vi trực tiếp ngắn hạn này, mà còn làm thay đổi dài hạn cấu trúc tổ,” Crall nói.

Tuy nhiên, hầu hết các loài ong khác, đặc biệt là loài đơn độc, không phải là loài xã hội. Vậy nếu ong đơn độc tiếp xúc với neonicotinoids thì sẽ xảy ra điều gì? Các cái mái trong loài này lớn phần tự chủ: Chúng sẽ giao phối với một con đực, và con đực sẽ bay đi. “Sau đó, con cái đó phải thực hiện tất cả những hoạt động khác nhau như tạo tổ, săn mồi, đẻ trứng và tiếp tục chu kỳ đó trong vài tuần hoặc trong một số trường hợp là vài tháng cho đến khi chúng chết,” nói Nigel Raine của Đại học Guelph, người nghiên cứu về ong và tiếp xúc với thuốc trừ sâu và người viết bài bình luận về nghiên cứu mới này. “Do đó, chúng ta có thể tưởng tượng rằng việc tiếp xúc với thuốc trừ sâu đối với cá nhân đó có thể có hậu quả nghiêm trọng hơn đối với sản xuất sinh sản của chúng.”

Ở đầu kia của phổ là ong mật, với tổ số hàng nghìn con. (Loài mà Crall nghiên cứu nằm ở giữa: ong bầu Bombus impatiens, với khoảng 200 con mỗi tổ.) Neonicotinoids gây ra những thay đổi hành vi tinh tế cho ong mật, nhưng điều đó có thể không quan trọng như nó sẽ đối với một tổ ong bầu nhỏ hoặc một con ong đơn độc. “Ảnh hưởng tương đối nhỏ đối với hiệu suất săn mồi của một cá nhân có thể được che giấu bởi nhiều cá nhân khác tham gia và thực hiện nhiệm vụ đó,” Raine nói.

Tin vui cho ong mật, nhưng đây là một vấn đề. Nhà nghiên cứu và cơ quan quản lý chủ yếu đã dựa vào ong mật như một mô hình để nghiên cứu về tiếp xúc với neonicotinoid — chúng dễ tìm kiếm, ví dụ như. Nhưng khi nói đến thuốc trừ sâu, điều áp dụng cho ong mật có lẽ không áp dụng cho ong bầu hoặc ong đơn độc vì kích thước của xã hội. Raine nói rằng ông đang hợp tác với đồng nghiệp và cơ quan quản lý để xem xét những loài có khả năng yếu đuối hơn.

Ngoài ra, chúng ta đang nói về một yếu tố gây stress duy nhất: Crall và đồng nghiệp chỉ xem xét một loại thuốc trừ sâu trong bảy loại neonicotinoids. Nhưng ý tưởng là các nhà nghiên cứu có thể sử dụng kỹ thuật này để kiểm tra các loại thuốc trừ sâu khác trên tổ ong.

Ong đang gặp khó khăn, đúng. Nhưng với các kỹ thuật mới như thế này, các nhà khoa học đang hiểu rõ hơn về những gì đang đặt chúng vào rủi ro. Một chút tin vui, có lẽ, trên một hành tinh điên đảo.

Những bài viết tuyệt vời khác trên Mytour

• Chìa khóa cho một cuộc sống dài không liên quan nhiều đến “gen tốt”
• Bitcoin sẽ đốt cháy hành tinh. Câu hỏi: nhanh chóng như thế nào?
• Apple sẽ tiếp tục làm chậm iPhones. Đây là cách để ngăn chặn nó
• Sự quyến rũ thực sự của ngày nay có liên quan thực sự đến tội ác không?
• Một người chạy marathon già cố gắng chạy nhanh sau tuổi 40
• Đang tìm kiếm thêm? Đăng ký nhận bản tin hàng ngày của chúng tôi và không bao giờ bỏ lỡ những câu chuyện mới nhất và tuyệt vời nhất của chúng tôi