ミツバチを救うために、新しい巣箱を設計する必要があります

ミツバチを救うために、新しい巣箱を設計する必要があります
アレクサンドル・ガブリリチェフ/シャッターストック

ミツバチは極度の圧力にさらされています。 米国のミツバチのコロニーの数は、平均的な割合で減少しています ほとんど40% 2010以降。 この減少の最大の原因は、寄生虫によって広がるウイルスです。 バロアデストラクタ。 しかし、これは自然な状況ではありません。 寄生虫は、ミツバチを自然の巣の空洞とは非常に異なる状態に維持するなど、養蜂の慣行によって広がります。

数年前、 実証しました 人工ミツバチの巣箱の熱損失は、自然の巣の熱損失よりも何倍も大きいことを。 現在、より一般的に見られる工業技術の問題を調査するエンジニアリング技術を使用して、 見せました 人工巣箱の現在の設計は、湿度レベルを下げて、 Varroa 寄生虫。

木の空洞内の自然の巣は、ミツバチが繁栄し、それを防ぐ高湿度レベルを作成します Varroa 繁殖から。 したがって、養蜂家の巣箱を再設計してこれらの状態を再現できれば、寄生虫を止めてミツバチに回復の機会を与えることができます。

ミツバチのコロニーの生活は、その家と密接に関係しています。 これは 洗練された方法 ミツバチは正しいサイズと特性の巣を選び、それらを変更するためにどれだけ努力するか。 実際、巣はミツバチ自体の一部として見ることができます。これは、生物学では「拡張表現型」、生物の遺伝子が世界に影響を与えるすべての方法を指します。

おそらく拡張表現型の最も一般的な例は、ビーバーの例です。ビーバーは、ダムで水の流れを制御することで環境を形成します。 巣により、ミツバチは空気と水蒸気の2つの流体の流れと、流体のように作用する何かの熱を制御することで、同様に環境を調整できます。

ミツバチは、巣の内部に上昇する熱気が逃げにくくするために、底に入り口がある木のくぼみを選択します。 次に、内壁と小さな穴や亀裂の上に、抗菌性の樹木樹脂の防湿性シーラントを塗布することで、それを修正します。 これにより、暖かい空気の漏れがさらに防止され、正しいレベルの水蒸気が維持されます。 巣の中では、ミツバチは何千もの細胞を含む蜂の巣を作ります。それぞれの細胞は、幼虫(赤ちゃんの蜂)の成長や蜂蜜を作るための断熱された微気候を提供します。

不自然なデザイン

ミツバチに対する巣の重要性にもかかわらず、私たちが巣を作る巣箱はほとんど類似しておらず、ヨーロッパのミツバチが進化した天然の木の巣の特性もほとんどありません。 21st世紀では、1930からのアイデアに基づいて、1940および1850で設計されたハイブを引き続き使用しています。 自然の巣は科学的にのみ 1974と同じくらい最近調査した そして彼らの研究 物理的性質は2012でのみ始まりました.

人造のじんましんは、スクワットと四角い(高さ45cmなど)で、薄い木材(厚さ2cm未満)と大きな入り口(約60cm²)で構成され、多くの場合、下に金網の大きな開口部があります。 それらは安価で、養蜂家が蜂に簡単にアクセスして蜂蜜を取り除くことができるように設計されました。 対照的に、ヨーロッパのミツバチは、平均的な高さ(約150cm)、狭い壁(20cm)、厚い壁(15cm)、小さな入り口(7cm²)の天然木の巣で進化しました。

ミツバチを救うために、新しい巣箱を設計する必要があります
人工の巣箱と自然の巣。 デレク・ミッチェル

人工の巣箱が自然の巣の状態をどれだけうまく再現できるかを評価するために、周囲の流体(空気、水蒸気、熱)の流れを測定する必要がありました。 それをするために、私は物理科学と工学と呼ばれる側面に目を向けました 熱流体、液体、気体、燃焼の固体、および状態、質量、エネルギーの動きの変化の研究。

ミツバチの巣では、これは蜂蜜と蜜の糖の「燃焼」、水の蒸発と凝縮、および巣を通る空気の流れを意味します。 また、入り口からミツバチによって運ばれたり、壁から漏れたりするすべてのものが含まれます。

ミツバチの巣が作り出すさまざまな障壁は、必要なエネルギーと巣の内部で生成される湿度の数学モデルの便利な境界として使用できます。 私の新しい研究では、これらのモデルとデータを組み合わせています 実験的研究 ミツバチの巣とじんましんの熱特性 行動研究 ミツバチが巣を換気する方法について。

これにより、人工の巣箱と木の巣の平均湿度をミツバチとその寄生虫が必要とする湿度と比較することができました。 人工巣箱のほとんどは、木の巣の7倍の熱損失と8倍の入り口サイズがあることがわかりました。 これにより、寄生虫に有利な低湿度レベルが作成されます。

私の研究によると、ミツバチの巣の役割は、単純なシェルターよりも明らかにはるかに洗練されています。 熱損失を減らし、湿度を上げるために、巣のデザインを簡単に変更することで、たとえば小さい入り口と厚い壁を使用することで、ミツバチのコロニーへのストレスを減らすことができます。 バロアデストラクタ. 我々はすでに知っている 木材の代わりにポリスチレンから巣箱を構築するだけで、ミツバチの生存率と蜂蜜の収量を大幅に増やすことができます。 巣の熱流体の複雑さに関するさらなる研究により、ミツバチのニーズと人間の飼育者のニーズのバランスをとる最適な巣箱を設計することができます。会話

著者について

デレクミッチェル、機械工学の博士号候補、 リーズ大学

この記事はから再公開されます 会話 クリエイティブコモンズライセンスの下で 読む 原著.

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