Aleksandr Gavrilychev / Shutterstock

ผึ้งอยู่ภายใต้ความกดดันสูง จำนวนของอาณานิคมผึ้งในสหรัฐอเมริกาลดลงในอัตราเฉลี่ยของ เกือบ 40% ตั้งแต่ 2010 ผู้ให้การสนับสนุนที่ใหญ่ที่สุดในการลดลงนี้คือไวรัสแพร่กระจายโดยปรสิต destructor วารัว. แต่นี่ไม่ใช่สถานการณ์ตามธรรมชาติ ปรสิตนั้นแพร่กระจายโดยการเลี้ยงผึ้งรวมถึงการเลี้ยงผึ้งในสภาพที่แตกต่างจากที่อยู่อาศัยตามธรรมชาติของโพรงต้นไม้

ไม่กี่ปีที่ผ่านมา, ฉันแสดงให้เห็น การสูญเสียความร้อนในลมพิษผึ้งที่มนุษย์สร้างขึ้นนั้นมีจำนวนมากกว่ารังนกธรรมชาติหลายเท่า ตอนนี้การใช้เทคนิคทางวิศวกรรมมักพบปัญหาอุตสาหกรรมมากขึ้น ฉันได้แสดง ที่การออกแบบในปัจจุบันของลมพิษที่มนุษย์สร้างขึ้นยังสร้างระดับความชื้นที่ต่ำกว่าซึ่งเป็นที่โปรดปราน varroa ปรสิต

รังตามธรรมชาติในโพรงต้นไม้สร้างระดับความชื้นสูงซึ่งผึ้งมีการเจริญเติบโตและป้องกันได้ varroa จากการผสมพันธุ์ ดังนั้นถ้าเราสามารถออกแบบลมพิษคนเลี้ยงผึ้งเพื่อสร้างเงื่อนไขเหล่านี้ขึ้นมาใหม่เราสามารถช่วยหยุดปรสิตและให้ผึ้งมีโอกาสกู้คืนได้

ชีวิตของฝูงผึ้งนั้นมีความผูกพันกับบ้านอย่างใกล้ชิด เราสามารถเห็นสิ่งนี้ได้จาก วิธีที่ซับซ้อน ผึ้งเลือกรังที่มีขนาดและคุณสมบัติที่ถูกต้องและพวกมันทำงานหนักแค่ไหนในการดัดแปลงมัน ในความเป็นจริงรังสามารถมองเห็นเป็นส่วนหนึ่งของผึ้งตัวเองแนวคิดที่ในทางชีววิทยาเรียกว่า "ฟีโนไทป์ขยาย” ซึ่งหมายถึงทุกวิธีที่ยีนของสิ่งมีชีวิตส่งผลกระทบต่อโลก

บางทีตัวอย่างที่พบบ่อยที่สุดของฟีโนไทป์แบบขยายคือของบีเวอร์ซึ่งกำหนดสภาพแวดล้อมโดยการควบคุมการไหลของน้ำกับเขื่อน รังเปิดใช้งานผึ้งผึ้งปรับสภาพแวดล้อมของพวกเขาในทำนองเดียวกันโดยการควบคุมการไหลของของเหลวสองชนิด - อากาศและไอน้ำ - รวมถึงสิ่งที่ทำหน้าที่เหมือนความร้อนของเหลว

ผึ้งน้ำผึ้งเลือกโพรงไม้ที่มีทางเข้าด้านล่างที่ทำให้อากาศร้อนขึ้นภายในรังมีโอกาสน้อยที่จะหลบหนี จากนั้นพวกเขาดัดแปลงมันโดยการใช้น้ำยาซีลยาชะลอการต้านเชื้อแบคทีเรียของเรซินต้นไม้บนผนังด้านในและรูเล็ก ๆ หรือรอยแตก เพื่อป้องกันการรั่วไหลของอากาศอุ่นและช่วยรักษาไอน้ำในระดับที่เหมาะสม ภายในรังผึ้งสร้างรังผึ้งที่มีเซลล์นับพันเซลล์แต่ละแห่งมีปากน้ำเป็นฉนวนสำหรับการเจริญเติบโตของลูกน้ำ (ผึ้งทารก) หรือทำน้ำผึ้ง

การออกแบบที่ผิดธรรมชาติ

แม้จะมีความสำคัญของรังต่อผึ้ง แต่ลมพิษที่เราสร้างขึ้นนั้นมีความคล้ายคลึงกันเล็กน้อยและมีคุณสมบัติของรังต้นไม้ธรรมชาติผึ้งน้ำผึ้งยุโรปวิวัฒนาการมาด้วย ในศตวรรษที่ 21st เรายังคงใช้ลมพิษที่ออกแบบใน 1930 และ 1940 ตามแนวคิดจาก 1850 รังธรรมชาติเป็นเพียงทางวิทยาศาสตร์ สำรวจเมื่อเร็ว ๆ นี้เป็น 1974 และการวิจัยเป็นของพวกเขา คุณสมบัติทางกายภาพเริ่มขึ้นใน 2012 เท่านั้น.

ลมพิษที่มนุษย์สร้างขึ้นเป็นหมอบและ squarish (เช่น 45cm สูง) สร้างขึ้นจากไม้บาง ๆ (ภายใต้ 2cm หนา) ที่มีทางเข้าขนาดใหญ่ (รอบ60cm²) และมักจะมีช่องเปิดขนาดใหญ่ของลวดตาข่ายที่อยู่ด้านล่าง พวกมันถูกออกแบบมาให้มีราคาถูกและสำหรับผู้เลี้ยงผึ้งที่จะเข้าถึงผึ้งได้อย่างง่ายดายและกำจัดน้ำผึ้ง ในทางตรงกันข้ามผึ้งยุโรปวิวัฒนาการมาจากรังต้นไม้ธรรมชาติที่มีความสูงโดยเฉลี่ย (ประมาณ 150cm) แคบ (20cm) ที่มีผนังหนา (15cm) และทางเข้าเล็ก ๆ (7cm²)

ลมพิษที่มนุษย์สร้างขึ้นเมื่อเทียบกับรังธรรมชาติ Derek Mitchell

เพื่อที่จะประเมินว่าลมพิษที่มนุษย์สร้างขึ้นนั้นสร้างสภาพของรังตามธรรมชาติได้ดีเพียงใดฉันต้องวัดการไหลของของเหลว (อากาศไอน้ำและความร้อน) รอบ ๆ เมื่อต้องการทำเช่นนั้นฉันหันไปหาวิทยาศาสตร์กายภาพและวิศวกรรมที่เรียกว่า thermofluidsการศึกษาของเหลวก๊าซและของแข็งของการเผาไหม้และการเปลี่ยนแปลงของสถานะมวลและพลังงานการเคลื่อนไหว

ในรังผึ้งหมายถึง "การเผาไหม้" ของน้ำตาลในน้ำผึ้งและน้ำหวานการระเหยและการควบแน่นของน้ำและการไหลของอากาศผ่านรัง นอกจากนี้ยังรวมถึงทุกอย่างที่ผึ้งขนส่งผ่านทางเข้าหรือรั่วไหลผ่านผนัง

อุปสรรคต่าง ๆ ที่รังผึ้งสร้างสามารถใช้เป็นขอบเขตที่สะดวกในแบบจำลองทางคณิตศาสตร์ของพลังงานที่จำเป็นและความชื้นที่ผลิตภายในรัง การศึกษาใหม่ของฉันผสมผสานโมเดลเหล่านี้กับข้อมูลจาก การวิจัยเชิงทดลอง เกี่ยวกับคุณสมบัติทางความร้อนของรังผึ้งและรังผึ้งและ การศึกษาพฤติกรรม ว่าผึ้งผสมพันธุ์อย่างไร

สิ่งนี้ทำให้ฉันสามารถเปรียบเทียบความชื้นเฉลี่ยในลมพิษที่มนุษย์สร้างขึ้นและรังต้นไม้กับสิ่งที่ผึ้งและปรสิตต้องการ ฉันพบว่าลมพิษที่มนุษย์สร้างขึ้นส่วนใหญ่มีการสูญเสียความร้อนสูงกว่าเจ็ดเท่าและขนาดทางเข้าใหญ่กว่ารังต้นไม้ถึงแปดเท่า สิ่งนี้จะสร้างระดับความชื้นที่ต่ำกว่าซึ่งเป็นที่โปรดปรานของปรสิต

การวิจัยของฉันแสดงให้เห็นว่าบทบาทของรังผึ้งมีความซับซ้อนมากกว่าที่พักพิงธรรมดา การเปลี่ยนแปลงแบบง่าย ๆ ในการออกแบบรังผึ้งเพื่อลดการสูญเสียความร้อนและเพิ่มความชื้นเช่นการใช้ทางเข้าที่เล็กลงและผนังหนาขึ้นสามารถลดความเครียดในอาณานิคมผึ้งที่เกิดจาก destructor วารัว. เรารู้อยู่แล้ว การสร้างลมพิษจากสไตรีนแทนไม้สามารถเพิ่มอัตราการรอดชีวิตและผลผลิตน้ำผึ้งของผึ้งได้อย่างมีนัยสำคัญ การวิจัยเพิ่มเติมเกี่ยวกับความซับซ้อนทางความร้อนของรังนกจะช่วยให้เราสามารถออกแบบลมพิษที่ดีที่สุดที่สมดุลความต้องการของผึ้งกับผู้ดูแลมนุษย์ของพวกเขา

เกี่ยวกับผู้เขียน

Derek Mitchell, ปริญญาเอกผู้สมัครในสาขาวิศวกรรมเครื่องกล, มหาวิทยาลัยลีดส์

บทความนี้ตีพิมพ์ซ้ำจาก สนทนา ภายใต้ใบอนุญาตครีเอทีฟคอมมอนส์ อ่าน บทความต้นฉบับ.

หนังสือที่เกี่ยวข้อง

สภาพภูมิอากาศการคลังและการลงทุนในแคลิฟอร์เนีย

โดย Jesse M. Keenan
หนังสือเล่มนี้ทำหน้าที่เป็นแนวทางสำหรับรัฐบาลท้องถิ่นและองค์กรเอกชนในขณะที่พวกเขาสำรวจน่านน้ำที่ไม่มีการลงทุนในการปรับตัวต่อการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศและความยืดหยุ่น หนังสือเล่มนี้ไม่เพียง แต่เป็นคู่มือทรัพยากรสำหรับการระบุแหล่งเงินทุนที่อาจเกิดขึ้น แต่ยังเป็นแผนงานสำหรับการจัดการสินทรัพย์และกระบวนการทางการเงินสาธารณะ มันเน้นการประสานการทำงานจริงระหว่างกลไกการระดมทุนรวมถึงความขัดแย้งที่อาจเกิดขึ้นระหว่างความสนใจและกลยุทธ์ที่แตกต่างกัน ในขณะที่ความสนใจหลักของงานนี้อยู่ที่รัฐแคลิฟอร์เนียหนังสือเล่มนี้ให้ข้อมูลเชิงลึกที่กว้างขึ้นเกี่ยวกับวิธีการที่รัฐรัฐบาลท้องถิ่นและองค์กรเอกชนสามารถทำตามขั้นตอนแรกที่สำคัญในการลงทุนในการปรับตัวโดยรวมของสังคมเพื่อการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ วางจำหน่ายใน Amazon

โซลูชั่นจากธรรมชาติเพื่อการปรับตัวต่อการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศในเขตเมือง: การเชื่อมโยงระหว่างวิทยาศาสตร์นโยบายและการปฏิบัติ

โดย Nadja Kabisch, Horst Korn, Jutta Stadler, Aletta Bonn
หนังสือเข้าถึงแบบเปิดนี้รวบรวมผลการวิจัยและประสบการณ์จากวิทยาศาสตร์นโยบายและการปฏิบัติเพื่อเน้นและถกเถียงถึงความสำคัญของการแก้ปัญหาตามธรรมชาติต่อการปรับตัวต่อการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศในเขตเมือง เน้นให้เห็นถึงศักยภาพของแนวทางธรรมชาติในการสร้างประโยชน์หลายด้านให้กับสังคม

การมีส่วนร่วมของผู้เชี่ยวชาญนำเสนอคำแนะนำในการสร้างการทำงานร่วมกันระหว่างกระบวนการนโยบายที่กำลังดำเนินอยู่โครงการทางวิทยาศาสตร์และการดำเนินการจริงของการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศและมาตรการอนุรักษ์ธรรมชาติในเขตเมืองทั่วโลก วางจำหน่ายใน Amazon

แนวทางที่สำคัญในการปรับตัวต่อการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ: วาทกรรมนโยบายและการปฏิบัติ

โดย Silja Klepp, Libertad Chavez-Rodriguez
เล่มที่แก้ไขนี้รวบรวมการวิจัยที่สำคัญเกี่ยวกับวาทกรรมการปรับตัวต่อการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศนโยบายและการปฏิบัติจากมุมมองแบบสหวิทยาการ ตัวอย่างจากประเทศต่างๆ ได้แก่ โคลัมเบียเม็กซิโกแคนาดาเยอรมนีรัสเซียแทนซาเนียอินโดนีเซียและหมู่เกาะแปซิฟิกในบทที่อธิบายถึงวิธีการตีความการปรับเปลี่ยนมาตรการและการดำเนินการในระดับรากหญ้าและมาตรการเหล่านี้มีการเปลี่ยนแปลงหรือแทรกแซง อำนาจความสัมพันธ์พหูพจน์ทางกฎหมายและความรู้ (ระบบนิเวศ) ในท้องถิ่น โดยรวมแล้วหนังสือเล่มนี้ได้ท้าทายมุมมองของการปรับตัวต่อการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศโดยคำนึงถึงประเด็นที่เกี่ยวกับความหลากหลายทางวัฒนธรรมความยุติธรรมด้านสิ่งแวดล้อมและสิทธิมนุษยชนรวมถึงแนวทางสตรีนิยมหรือแนวตัดขวาง วิธีการที่เป็นนวัตกรรมนี้ช่วยให้สามารถวิเคราะห์การกำหนดค่าใหม่ของความรู้และพลังงานที่มีการพัฒนาในชื่อของการปรับตัวต่อการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ วางจำหน่ายใน Amazon

จากสำนักพิมพ์:
การซื้อใน Amazon ไปเพื่อชดใช้ค่าใช้จ่ายในการนำคุณ InnerSelf.comelf.com, MightyNatural.com, และ ClimateImpactNews.com ไม่มีค่าใช้จ่ายและไม่มีผู้โฆษณาที่ติดตามพฤติกรรมการท่องเว็บของคุณ แม้ว่าคุณจะคลิกที่ลิงค์ แต่อย่าซื้อผลิตภัณฑ์ที่เลือกเหล่านี้ แต่อย่างอื่นที่คุณซื้อในการเข้าชมครั้งเดียวกันบน Amazon จะจ่ายค่าคอมมิชชั่นให้เราเล็กน้อย ไม่มีค่าใช้จ่ายเพิ่มเติมสำหรับคุณดังนั้นโปรดช่วยสนับสนุนด้วย นอกจากนี้คุณยังสามารถ ใช้ลิงค์นี้ ใช้กับ Amazon ได้ตลอดเวลาเพื่อให้คุณสามารถช่วยสนับสนุนความพยายามของเรา