JRSI: Ученый усомнился в способности пчел согреваться в улье зимой

Исследователь из Лидса стремится помочь пчеловодам в формировании их практики после проведенного им исследования, которое, по-видимому, опровергает широко распространенное мнение о том, что медоносные пчелы естественным образом изолируют свои колонии от холода.

Результаты исследования свидетельствуют о том, что пчелы могут подвергаться термоиндуцированному стрессу.

Аспирант Университета Лидса Дерек Митчелл призывает к дальнейшим дебатам об этическом обращении с насекомыми, утверждая, что его исследование противоречит общепринятой теории о том, что реакцией пчел на низкие температуры является формирование слоев изоляции — идея, которая привела к размещению пчел в ульях, крайне плохо изолированных по сравнению с их естественной средой обитания.

В исследовании, опубликованном в Journal of the Royal Society Interface, рассматриваются «кластеры» медоносных пчел, в которых насекомые собираются вместе, образуя плотные диски между сотами, чтобы попытаться удержать некоторые из них при понижении внешней температуры ниже 18°C. Уже почти 120 лет считается, что внешний слой медоносных пчел в зимнем скоплении, называемый мантией, изолирует ядро скопления — медоносных пчел в центре.

Применяя те же методы, которые используются для измерения теплопотерь зданий, г-н Митчелл из Школы машиностроения проанализировал эту теорию. Однако полученные им результаты свидетельствуют о том, что мантия не выполняет функцию изоляции, а действует как теплоотвод, рассеивая тепло от центра. В статье говорится следующее: «Мантия кластера не отвечает ни одному из четырех выявленных критериев изоляции и отвечает всем трем критериям теплоотвода».

Г-н Митчелл сказал:

Мои выводы противоречивы, поскольку они стали догматом пчеловодства — что мантии изолируют пчел.

Он объясняет, что при понижении внешней температуры тепло, необходимое для поддержания внутри помещения температуры 18°C+, возрастает. Если пчелы не могут вырабатывать столько тепла, то температура у стенки улья падает, и пчелы, находящиеся рядом с ней, охлаждаются и перемещаются ближе к пчелам, которые еще могут эффективно вырабатывать тепло. Они становятся ближе друг к другу, и их суммарная теплопроводность возрастает, что еще больше увеличивает теплопотери.

Он сказал:

Новое исследование показывает, что кластеризация не является доброкачественной, а представляет собой поведение, направленное на выживание в ответ на экзистенциальную угрозу, что приводит к усилению стресса из-за холода и перенапряжения. Некоторые медоносные пчелы могут даже поедать своих детенышей, чтобы выжить.

Говоря антропоморфным языком, кластеризация — это не «заворачивание в толстое одеяло», чтобы сохранить тепло, а скорее отчаянная борьба за то, чтобы прижаться поближе к „огню“ или погибнуть.

Я хочу поделиться результатами своего исследования, повысить осведомленность о проблемах благополучия и помочь пчеловодам просветиться относительно сложного взаимодействия корпуса колонии и терможидкостей — тепла, излучения, водяного пара, воздуха — с поведением и физиологией медоносной пчелы.

Харви М. Томпсон, профессор кафедры вычислительной гидродинамики Университета Лидса, руководивший новым исследованием, сказал:

Приятно видеть, как машиностроение может применяться в столь разнообразных областях, и как эти результаты могут быть использованы для помощи пчеловодам в будущем.

Исследования г-на Митчелла начались после того, как его жена занялась пчеловодством, и он заметил, что люди до сих пор используют ульи, разработанные в 1930-1940-х годах.

Он заявил:

Ульи, которые использовали пчеловоды, противоречили тому, что я знал о теплопередаче и что пчеловоды рассказывали мне о медоносных пчелах. Я решил, что смогу построить более совершенные ульи, и начал выяснять требования медоносных пчел и обнаружил, что никто не знает их в терминах, имеющих инженерный смысл.

После изучения машиностроения в качестве студента-практиканта он вернулся к этой теме в качестве аспиранта. Используя инженерные методы, которые чаще всего применяются для решения промышленных задач, он пришел к выводу, что в большинстве изготовленных ульев теплопотери в семь раз больше, чем в естественных гнездах.

Г-н Митчелл, имеющий также степень бакалавра физики, степень магистра микроэлектроники и работавший в области программного обеспечения для наземного управления космическими аппаратами, сказал, что, по его мнению, неправильные представления о кластеризации возникли отчасти потому, что в наблюдениях за зимовкой пчел в тонких (19 мм) деревянных ульях, тепловые свойства которых сильно отличаются от их естественной среды обитания — толстостенных (150 мм) дуплах деревьев.

По его словам, эти давние убеждения способствовали принудительному скоплению пчел, поскольку пчеловоды в основном используют, как он выразился, «недостаточно изолированные ульи», а в Северной Америке — холодильные установки. Это часто рассматривается как благотворный или даже необходимый процесс, а пчеловодство и научные исследования считают такие условия экстремальной потери тепла естественными и нормальными.

Он призывает к срочному рассмотрению, изучению и продвижению изменений в практике, а также к дальнейшему обсуждению этического отношения к медоносным пчелам и насекомым.

27.11.2023