ООО «Издательство Агрорус»

Свежий номер # 09 за 2019 г.

Подписаться на бумажную версию газеты

Как ученый изобрел экспериментальные пчелиные гнезда для тестов по экотоксикологии

Европейское законодательство по защите пчел возможно скоро изменится и научное сообщество пчеловодов к этому готово

«В этой статье мы поговорим с Мэттом Алланом из Atlantic Pollination. Мэтт  является специалистом по опылению, который профессионально изучает пчел более 30 лет и работает консультантом по производству, выращиванию пчел и опылению по всей Европе и США. Мэтт поделился своими знаниями с арены экотоксикологии.

Что побуждает искать новые подходы к изучению пчел?

Исторически медоносная пчела была известна как опылитель. С биологической точки зрения ее важность хорошо известна. А в коммерции это насекомое-опылитель имеет определенную денежную стоимость, в том числе, и относительно стоимости посевов, которые пчелы опыляют. В таком случае ущерб от погибшей колонии будет значительным. Поэтому если вы обнаружили кучу мертвых пчел в улье, - необходимо провести расследование в каждом случае.

Между видами пчел есть огромные различия. Поэтому изучение только одного вида пчел в качестве примера поведения общей популяции не считается вполне подходящим для науки. Кроме того, устаревшие исследования были довольно грубыми в смысле сбора данных и выводов. Нам нужен способ более эффективного сбора данных для измерения большого количества пчел и определения сублетального воздействия обработок.

Защита пчел особенно актуально в Европе и в Северной Америке

В ходе улучшения законодательства защиты пчел всех видов, особенно в Европе и в Северной Америке, Европейское агентство по безопасности продуктов питания (ESPA), которое предоставляет независимые консультации и информацию по существующим и возможным рискам, связанным с продовольствием, должно собрать независимые научные консультации для регуляторов.

Сегодня предложены масштабные изменения законодательства в Европе относительно сохранения пчел. Рекомендации критически анализируются и тестируются сообществом пчеловодом, ставятся опыты в специализированных лабораториях, ведутся диспуты в научных кругах.

Решение Великобритании покинуть ЕС повлияют на возможность вносить вклад Великобритании в законодательный процесс и извлекать из него пользу. В США крупные изменения предлагает агентство EPA. Правда, сокращение бюджета EPA на 25% и сокращение персонала, вызывают некоторую озабоченность. Как бы упомянутые моменты не повлияли на способности организации продвигать и дальше политику защиты пчел.

Однако, несмотря на эти проблемы, мы должны продолжать смотреть вперед и разработать надежные долгосрочные стратегии для защиты пчел. Способ достижения этого осуществляется путем сотрудничества внутри таких органов как международная комиссия по растениям и опылителям ICPPR, где участники делятся опытом, предлагают протоколы исследований, а затем проверяют их.


Как ICPPR развивает протоколы изучения пчел?

Совместный подход ICPPR аккумулирует ценные исследования в пчеловодстве и собирает ежегодный форум для обмена информацией и поиском консенсуса. Заинтересованные стороны из разных стран и всех сфер (от академических кругов до бизнеса) собираются вместе на ежегодном совещании для планирования и согласования протоколов для изучения пчел.  Мы принимаем эти протоколы и берем год для проверки данных и обмена опытом.  Если результаты показывают разумное совпадение, то документ ратифицируется в качестве протокола испытаний. Если результаты не совпадают или у людей в дальнейшем начинаются проблемы с протоколом, мы соглашаемся провести эксперименты с использованием пересмотренного протокола. Этот процесс совместной работы и оценки лежит в основе результативности деятельности ICPPR.

Для каждого аспекта с целью улучшения законодательства по охране пчел проводятся лабораторные или полевые исследования. Мы смотрим, что можно улучшить, как облегчить работу пчеловодам и многое другое. Используем пчелиные ловушки, пыльцевые ловушки, экспериментальные рамки, фотографические и электронные методы, счетчики, программное обеспечение для распознавания изображений, извлечение и обработка данных и так далее.


Формат нормативных исследований заключается в том, что с начала проводится лабораторное исследование. Если результаты неубедительны, проводится полуфинал. В таком случае исследования проводятся внутри лаборатории с тем, имитировать условия окружающей среды с возможностью контроля над продуктов применения. Если данные этого исследования также не принесли желаемых результатов, то может применяться полное полевое исследование. Но следует сказать, что полевые исследования, как известно, сложны и дорого. Поэтому сейчас в центре внимание находится вопрос как создать такие полевые испытания, чтобы они в значительной степени исключали потребность в полевых исследованиях более высокого уровня.

Поскольку наша организация еще не имеет хорошую сертифицированную лабораторию, мы работаем с партнерскими организациям, таким как Envigo,чтобы совместно составить полный пакет тестов на экотоксикологию пчел.

Я учился на инженера и это, вероятно, повлияло на мой подход к проблеме. Поскольку я склонен искать решения, сочетающие технические и биологические возможности. У меня также есть 35-летний опыт изучения всех видов пчел в качестве коммерческого пчеловода. Поэтому  то, что я действительно хочу сделать, - это улучшить качество полученных данных и простоту, с которой они добываются.

Волшебное гнездо

Хорошим примером этого является работа, которую мы проделали для разработки нового гнезда. Ранее изучение пчел опиралось на старомодное оборудование, разрешающее сбор лишь небольших данных, которые иногда не поддавались проверке. которое

В этих исследованиях пчелы находились в картонных тубах и, чтобы оценить состояние и содержание гнезда, вам нужно было открыть
тубы, тем самым уничтожив дальнейшее измерение данных из этого гнезда. Основные конечные точки для этих экспериментов были достаточно просты, например, оценка количества живых пчел или мертв после применения тест-вещества.


Мы разработали новую систему гнездования, позволяющую часто вести осмотр и фотографирование без нарушения пчел, обеспечивая тем самым высококачественные данные, а также оценивать конечные точки, которые были ранее невозможно измерить. Проект должен создать систему, которая делает фотографии гнезда автоматически, тем самым избегая некоторых расходов на техников и сохраняя порядок в процессе.


Эта система дает нам возможность изучить ряд конечных точек, которые позволяют нам измерить незначительные изменения в популяции. Основной конечной точкой будет, несомненно, смертность пчел, которые питались пыльцой, собранной в день или на следующий день после применения тест-вещества. Мы также сможем оценить размер пчел, количество яиц на одну матку и даже жировые тела пчел с показателями продолжительности жизни и силы.

Основная программа гнезда подсчитывает каждую пчелу и регистрирует данные (день и время) для каждого события. Для работы экотоксиколога установлены камеры, которые фиксируют каждый вход и выход пчелы из гнезда и сохраняет данные для последующий загрузки.

Программное обеспечение распознавания изображений позволяет отличить королеву от рабочих пчел и эти данные могут также  записываются. Мы увидим, когда колония прекращает кормление и начинается сексуальное поведение. Камера также может записывать изображения задних ног пчел, рассчитывая массу пыльцы в корзинах. Возможно взвешивание индивидуальных пчел.

При обработке многих культур химическим веществам либо в их комбинации в разное время, эти точные наблюдения могут приобрести большое значение и позволить взглянуть на воздействие вещества на весь сельскохозяйственный процесс. Мы разработали мониторинг для шмелей. Эта разработка сейчас широко тестируется на местах и на данный момент является единственной и простейшей форма, подходящей для экотоксикологии. Она также может оснащаться разнообразными сложными датчиками для исследований.


Вопросы защиты пчел от глобальных экологически опасностей касается не только Европы. Мы расширили услуги и разместили свои установки в Новой Зеландии, чтобы можно было проводить исследования в условиях европейской зимы, то есть на шесть месяцев вперед. Пчелы и шмели в Новой Зеландии аналогичны тем, которые мы находим в Европе. Однако одиночные пчелы сильно отличаются по своим эволюционным данным и не могут служит образцом для моделирования европейских ситуаций. Мы тратим много времени на изучение управления пчелами. Причем, это не просто бросать пчел в ящик и надеяться на лучшее. Для наших исследований требуется несколько месяцев подготовки.


Я считаю, что данная технология необходима и неизбежна при разработке инструментов для разведения пчел. Она может доставить большое количество объективной и надежной информации. Именно то, что требуется для 21 века экотоксикологии. Я действительно хочу уменьшить потребность в полевых
испытаниях с соответствующими расходами и сложностью. В целом, наша цель - создать ресурс мирового класса, который способный работать со всеми видами пчел в любой точке мира." (С Мэттом беседовал журналист  DEVELOPMENTS IN LIFE SCIENCES // MAY 2017)

Новое место статьи