Summary
Vi præsenterer en ikke-dødbringende og automatiseret mekanisme til at indsamle pollen fra humlebi(Bombus)arbejdere vender tilbage til en bikube. Instruktioner til fremstilling, forberedelse, installation og brug af enhederne er inkluderet. Ved at bruge 3D-printede objekter var ændring af designet rettidig, effektiv og tilladt til hurtig vending til test.
Abstract
For at kontrollere de plantekilder, hvorfra humlebier foder til pollen, skal enkeltpersoner indsamles for at fjerne deres corbicular pollen belastninger til analyse. Dette er traditionelt blevet gjort ved at nette foragere ved redeindgange eller på blomster, nedkøle bierne på is og derefter fjerne pollenbelastningen fra corbiculae med sammentrækninger eller en børste. Denne metode er tids- og arbejdskrævende, kan ændre normal fourageringsadfærd og kan resultere i stikkende hændelser for den arbejder, der udfører opgaven. Pollenfælder, som dem, der anvendes på honningbibistader, indsamler pollen ved at løsne corbicular pollenbelastninger fra arbejdernes ben, når de passerer gennem skærme ved redens indgang. Fælder kan fjerne en stor mængde pollen fra at returnere foragerbier med minimal arbejdskraft, men til dato er der ingen sådan fælde tilgængelig til brug med humlebikolonier. Arbejdere inden for en humlebikoloni kan variere i størrelse, hvilket gør størrelsesvalg af indgange vanskelige at tilpasse denne mekanisme til kommercielt opdrættede humlebibier. Ved hjælp af 3D-print design programmer, skabte vi en pollen fælde, der med succes fjerner corbicular pollen belastninger fra benene på tilbagevendende humlebi foragers. Denne metode reducerer betydeligt den tid, der kræves af forskere til at indsamle pollen fra humlebi foragers vender tilbage til kolonien. Vi præsenterer design, resultater af pollen fjernelse effektivitet tests, og foreslår områder af ændringer for efterforskere til at tilpasse fælder til en række humlebi arter eller redekasse design.
Introduction
Humlebier(Bombus spp.) er store robuste insekter, der findes på tværs af de tempererede, alpine og arktiske regioner i verden1. De er vigtige for at plante samfund og yde vigtig bestøvning service for landbrugsafgrøder, som de besøger2. Nylige fald i overflod og fordeling af flere arter har bragt deres betydning som bestøvere på forkant med den offentlige bevidsthed3. Forskere har identificeret flere stressfaktorer, der sandsynligvis bidrager til befolkningsnedgange, herunder mangel på forskellige og rigelige blomsterressourcer, hvorpå humlebier foder4. Identifikation af, hvilke plantearter humlebier foder fra giver forskere og jordforvaltere mulighed for at forstå, hvordan humlebier kan reagere på ændringer i ressourcetilgængelighed, konkurrence og menneskeskabte forstyrrelser5,6.
Undersøgelser, der undersøger pollen fourageringspræferencer af humlebier, udføres ofte af forskere, der fanger individuelle bier, der fouragerer ved blomster, og fjerner derefter corbicular pollenbelastninger fra prøver til videre behandling og identifikation7,8,9,10. Mens denne metode giver indsigt i, hvordan en art eller en samling af humlebiarter udnytter ressourcerne i et område7, er det tidskrævende, og potentielle forskelle i præferencer blandt bistader kan ikke skelnes uden yderligere molekylære analyser for at identificere oprindelseskolonien af fourageringsbien11.
For nogle undersøgelser af fourageringsdynamikken ønskes det at gennemføre undersøgelserne på individuelle kolonier; vilde humlebi reden er generelt placeret under jorden eller på jordoverfladen gør dem vanskelige at finde12. Kommercielt producerede humlebibibier giver forskerne større adgang og bedre eksperimentel kontrol, og fjernelsen af pollen fra arbejdere udføres stadig primært ved at fange foragere, når de vender tilbage til bikuben og manuelt fjerner deres corbicular pollenbelastninger13,14. Fjernelsen af pollen i hånden fra biens corbicula er tidsintensiv med et lavt timeudbytte af pollen, især ved bikubeindgange, hvor hastigheden af tilbagevendende pollenforagere kan være lav. Derudover kan manuel fjernelse af pollen fra bier resultere i stik fra forstyrrede arbejdere.
Pollenfælder har iårtierværet anvendt til eksperimentel fjernelse af pollen fra honningbier; der er dog ikke udviklet en passiv metode til at fjerne pollen fra humlebier. Den primære hindring for at udvikle en mekanisme til at fjerne pollen fra tilbagevendende forager humlebier er den store variation af arbejdstagerstørrelser, der findes i en humlebikoloni16. Honningbi pollen fælder er effektive i vid udstrækning fordi honningbi arbejdstager størrelse ikke varierer meget. Derudover kræver disse fælder kun mindre manipulationer efter installationen og kræver ikke, at bier ofres17. Dette opnås ved hjælp af skærme eller plastoverflader, der fjerner pollen ud af bagbenene af arbejdere, når de vender tilbage til bikuben. Disse fælder fjerner kun en del af pollenbelastningen fra tilbagevendende foragere, og de forskellige designs af disse resulterer i varierede effektivitetsgevinster ved pollenopsamlingen. Da pollen fjernes fra bibenene, falder den gennem en skærm og ind i et opsamlingsbassin, som bierne ikke har adgang til, så forskeren kan fjerne det med kun mindre forstyrrelse af bikuben.
Formålet med denne undersøgelse er at tilpasse de teknikker, der anvendes til indsamling af pollen fra honningbibier og anvende dem på humlebi reden ved hjælp af 3D trykte strukturer og teste fælden design på kolonier af Bombus huntii. Designprocessen fulgte antagelserne om, at fælderne skulle være billige at producere, kan tilpasses en række humlebiarter, forårsage minimal skade eller forstyrrelse af bierne, og at hastigheden af pollenfjernelse skulle overstige håndindsamlingen af pollen. Tredimensionel udskrivningsteknologi er alsidig, let tilgængelig og et omkostningseffektivt værktøj, der gør det muligt for forskere at replikere og ændre objekter til specifikke formål18. Den teknik, der præsenteres her instruerer brugeren til at bygge pollen fælder og vedhæfte dem på kommercielt tilgængelige humlebi kolonier. Fælderne er ikke designet til at blive brugt med vilde kolonier. Disse fælder fjerner passivt corbicular pollen belastninger fra bagbenene af pollen transporterer humlebier, når de vender tilbage til deres rede kasser.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Protocol
1. Udskriv pollenfældestrukturer
- Hent den relevante STL-fil til den redekasse, som humlebier er indlejret i (f.eks. Bibest- eller Koppert-stade, https://www.ars.usda.gov/pacific-west-area/logan-ut/pollinating-insect-biology-management-systematics-research/docs/pollen-traps/). Filerne er tilgængelige for offentligheden, gratis til download og ændring af slutbrugeren.
- Åbn STL-filen i printerprogrammet. Følg printerproducentens anvisninger for at bygge de fire diffuskomponenter.
BEMÆRK: Lad det være ca. 3 timer, før fældekroppen udskrives, 2 timer, før fangstbassinet kan udskrives, og 30 min hver, for at filteret og fældelukningsindsatsen kan udskrives. Trap kropsstørrelse er 6 cm x 3,8 cm x 7 cm.
2. Pollen fælde samling
- Støttekonstruktionerne, der er trykt med fældekroppen og fangstbassinet, herunder dem, der er af fældekroppens sigtestruktur (figur 1).
- Brug et bor på 0,476 cm monteret i et håndbor for at rydde eventuelle plaststrenge, der krydser pollenfilterets hævede kanter, og som kan hindre en bi i at bevæge sig gennem filterhullerne. Brug en kasse skære barberblad og sandpapir til at udjævne eventuelle bump eller hævede kanter på den flade side af pollenfilteret.
- Placer pollenfilteret i fælden kroppen ved forsigtigt at skubbe plastfilteret gennem den ene side af fælden kroppen. Filteret passer kun på én måde, da venstre side af fælden har en større åbning for at imødekomme passage af de hævede filter kegler.
- Hvis sidespalderne er for små til, at pollenfilteret kan glide glat igennem, skrabes nok plast væk fra slidsen i fældekroppen med en barbermaskine eller et andet værktøj, der kan fjerne små portioner plastik ad gangen. Sørg for, at pollenfilteret passer sikkert på plads med højst 2 mm mellemrum mellem pollenfilteret og fældekroppen.
- Fastgør fangstbassinet til fældekroppen ved at skubbe de hævede kanter på bunden af fældekroppen ind i rillen på toppen af fangstbassinet. Fangstbassinet skal placeres direkte under fældekroppens sigteområde (figur 1A\u2012E).
- Foretag passende ændringer ved at skære eller slibe plasten for at muliggøre en jævn placering og fjernelse af fangstbassinet fra fældekroppen. Fangstbassinets placering sikrer pollenfilteret på plads, og det kan ikke fjernes, før fangstbassinet er fjernet, og pollenfilteret kan heller ikke indsættes, mens fangstbassinet er på plads.
BEMÆRK: Hvis flere bistader er placeret tæt på hinanden, giver hver bikube med en unik farvekombination af fælden krop, fangst bassin og pollen filter strukturer ud over at indsætte nældefeber med varieret orientering vil hjælpe tilbagevendende arbejdstagere finde deres reder.
3. Humlebikoloni forberedelse
- Stop pollenfodring 24\u201248 h før implementering af kolonier. Dette vil få arbejderne til at bruge enhver lagret pollen og stimulere dem til at forlade reden på jagt efter pollen.
- Forbered hive-diffuseringskroppen til installation ved at indsætte en traplukningsindsats i filteråbningen for at forhindre bier i at undslippe, mens du installerer fælden.
- Arbejde under rødt lys for at forhindre bierne i at flyve, løft plast redenkassen ud af pap ydre kasse.
- Find indgangen til plastreden på forsiden af reden. Der er to indgangsstile afhængigt af redenleverandøren: Koppert-stil kasser (trin 3.5) og Biobest-stil kasser (trin 3.6).
- For Koppert-stil hive indgange, montere pollen fælde på reden indgangen ved at trække op på indgangen fanen, indtil begge indgangshuller er åbne.
- Indsæt de to rør i pollenfælden i indgangshullerne, så pollenfældens sigte er på bunden. Skub forsigtigt ned på plastikindgangsfanen for at sikre pollenfælden på plads.
- Hvis du vil installere pollenfælden i Biobest-stil hive indgange, skal du bruge en flad hoved skruetrækker til forsigtigt lirke plast indgang enhed fra reden boksen. Sæt pollenfælden i redeens indgangshuller, indtil pollenfælden er fast mod redenen (Figur 1E).
- Fastgør fælden til redenen ved hjælp af tape eller hurtig tør lim, hvor fælden kontakter redekassen, hvis det er nødvendigt.
- Returner plast reden boksen til papkassen. Pap skal muligvis skæres væk for at imødekomme pollenfælden.
4. Indsættelse af reder
- Placer redekasser i studieområdet. Giv dækning for at beskytte mod nedbør og forankring for vind, da disse kan påvirke kvaliteten og mængden af pollen, der indsamles, negativt. Giv nældefeber placeret i drivhuse med tilstrækkelig soldække for at reducere overophedning.
- Fjern fældelukningsindsatsen fra fældekroppen, så bier frit kan foder, så foragere kan orientere sig med det omkringliggende område og placeringen af deres rede. Orienteringsflyvningstiden skal være fuldstændig i 24 timer under normale forhold.
5. Pollensamling
- Hvis du vil aktivere fælden, skal du skubbe pollenfilteret ind i filteråbningen og sikre, at den er sikkert på plads.
- Installer fangstbassinet ved at skubbe det på fælden kroppen fra forsiden, indtil den er helt lukket. Hvis fangstbassinet er for løst eller falder af fældekroppen, skal du bruge et gummibånd til at fastgøre det til fældekroppen.
- Overhold bier, der kommer ind og ud af pollenfælden ved første indsættelse for at sikre, at pollenfilterhullerne er store nok til at rumme bierne.
- Hvis arbejderne ikke er i stand til at passere gennem pollenfilteret, skal du fjerne filteret og derefter bruge bor, der er større end 0,476 cm, til at øge hullernes størrelse. Gør det på en sekventiel måde, hvilket øger huldiameteren 1/32 i. (0,079 cm) hver gang, da huller, der er for store, ikke vil samle pollen.
- Når bier er i stand til at passere gennem filteret, skal du fortsætte med at observere indgangen for at sikre, at pollen fjernes ved genindtræden.
BEMÆRK: Bier skal have svært ved at bevæge sig gennem pollenfilterhullerne, især de første par gange, de passerer igennem. Hvis de passerer igennem for let, pollen kan ikke løsnes fra corbiculae.
- Efter den udpegede periode med pollenopsamling skal du glide og fjerne fangstbassinet fra fældekroppen.
- Behandl pollenbelastningen i henhold til dit eksperimentelle design.
- Fjern pollenfilteret, så arbejderne kan foder frit indtil næste periode med pollenopsamling. Fælden kroppen kan forblive knyttet til bikuben for varigheden af eksperimentet.
BEMÆRK: Pollenfælder kan være engageret, så længe forskeren ønsker at indsamle pollen fra en koloni. Men, indsættelse af pollen fælder i over 24 timer i en uge kan resultere i sult af brød i en bikube og retard koloni udvikling.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Representative Results
Otte forskellige pollenfilter design blev testet for at bestemme deres effektivitet og effektivitet ved at fjerne corbicular pollen belastninger fra tilbagevendende humlebi arbejdstagere. Alle designs var en succes med at fjerne mindst én corbicular pollen belastning fra en tilbagevendende forager. Det viste sig dog, at nogle forsinkede arbejderne fra at forlade eller komme ind i bikuben eller undlod at fjerne pollenbelastninger(tabel 1). Pollenfælder med forskellige filtre blev testet sekventielt på 4 laboratorieopdrættede kolonier af B. huntii Greene fouragering på Phacelia tanacetifolia dyrket i drivhuse i samlet antal 138,5 h og 229 corbicular pollenbelastninger (tabel 1) indsamlet i løbet af 7-dages perioden (3/2/16\u20123/8/16). Videokameraer blev placeret foran reden indgange, mens pollen fælder blev engageret til at registrere forager aktivitet. Trap indgangen design fortsatte med trial and error i løbet af denne periode. 52 timers videoobservation og 142 corbicular pollenbelastninger blev indsamlet i testperioden (tabel 1). Effektivitetsgevinster blev beregnet ved at dividere antallet af corbicular pollen belastninger indsamlet af antallet af observerede pollen belæsset foragers, der passerede gennem et filter. Pollenfilter design effektivitet varierede fra 2 \u201258.9% af fuld corbicular pollen belastninger fjernet. Corbicular pollen belastninger blev fjernet fra benene og faldt som sammenhængende pellets af pollen i fangsten bassinet. På grund af denne tendens til, at corbicular belastninger skal fjernes som en pellet, delvis corbicular pollen belastning fjernelse var ualmindeligt, men nogle delvise belastninger kan have været talt som fuld fjernelse, fordi vi ikke kunne kontrollere, at nogle pollen forblev i en corbicula efter bien ind i reden. Samlede filteråbninger, der var cirkulære forbedret pollen indsamling og flytning af arbejdstagere i reden miljø. Derudover forbedrede filterdesign, der havde hævet strukturer, der strakte sig væk fra redekassen, også pollenfjernelse fra bagbenene på foragere. I en tidligere feltundersøgelse ved hjælp af et tidligere filterdesign var den gennemsnitlige vægt af pollen, der blev indsamlet efter 24 timers samling, 1.017 g over 11 indsamlingsperioder på hive-dag. Der var stor variation (0,22\u20122,94 g om dagen) blandt den samlede masse af pollen indsamlet fra hver rede. Disse værdier repræsenterer et forventet masseområde, som pollen kan indsamles ved hjælp af denne metode. Det endelige design i download pollen fælde print fil er design nummer 8, en cirkulær fælde indgang med hævede kanter.
Figur 1: Pollenfælde monteret på humlebibikube. (A) Forsidevisning af pollenfælden, hvor arbejderne lander og bevæger sig over sigtet mod pollenfilteret. (B) Eftersyn af samlet pollenfælde, der viser fældekroppens rillede kanter, og som gør det muligt for fangstbassinet at glide på og fastgøres. (C) Sidesyn af den samlede pollenfælde, der viser pollenfilterets slids, og som gør det muligt at placere pollenfilteret i fældekroppen og sikres af fangstbassinet. (D) Underbundssynet af fældekroppen med indsat pollenfilter gør sigten det muligt for corbicularpollenbelastninger at falde ned i fangstbassinet og forhindrer arbejderne i at få adgang til indsamlet pollen. (E) Sidevisning af samlet pollenfælde fastgjort til en redekasse. Klik her for at se en større version af dette tal.
Figur 2: Mekanisme, hvorved corbicular pollen belastninger fjernes fra benene på arbejdstagere. (A) Sidesyn af en arbejder og dens relative størrelse til en samlet pollenfælde. (B) Sidesyn af arbejdstager nærmer sig et pollenfilter hul. (C) Sidesyn af arbejder, der passerer gennem et pollenfilterhul, der tvinger corbicular pollenbelastningerne til at kontakte filteret og ventraloverfladen af maven. (D) Posterior opfattelse af arbejdstager passerer gennem et pollen filter hul tvinger corbicular pollen belastninger til at kontakte filteret og ventral overflade af maven. (E) Posteriorsyn af arbejdere, der passerer gennem pollenfilterhullet, når corbicular pollenbelastninger er blevet fjernet fra corbiculae og falder gennem sigten og ind i fangstbassinet, og (F) sidesyn af arbejder, der passerer gennem pollenfilterhullet, når corbicular pollenbelastninger er blevet fjernet fra corbiculae og falder gennem sigtet og ind i fangstbassinet.
| Akkumulerede totaler | Videoobservation | ||||||||
| Design-id | Figur af indgang | Installation (timer) | Corbicular pollen belastninger indsamlet | Indsamlingshastighed (pollenbelastninger/time) | Observation (timer) | Corbicular pollen belastninger indsamlet | Pollen Foragers | Individuel effektivitet* | Total effektivitet** |
| 1 | Diamant | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 9 | 0.11 | 5.56% |
| 2 | Diamant | 3.5 | 2 | 0.57 | 3.5 | 2 | 50 | 0.04 | 2.00% |
| 3 | Firkant | 4.5 | 2 | 0.44 | 4.5 | 2 | 2 | 1 | 50.00% |
| 4 | Cirkel | 9.5 | 7 | 0.74 | - | - | - | - | - |
| 5 | Cirkel | 17.5 | 10 | 0.57 | 5.75 | 5 | 23 | 0.22 | 10.87% |
| 6 | Cirkel | 18 | 36 | 2 | 13 | 35 | 54 | 0.65 | 32.41% |
| 7 | Cirkel | 49.5 | 48 | 0.97 | 6.25 | 11 | 17 | 0.65 | 32.35% |
| 8 | Cirkel | 35 | 123 | 3.51 | 18 | 86 | 73 | 1.18 | 58.90% |
| Total | 138.5 | 229 | - | 52 | 142 | 228 | - | - | |
| * Gennemsnitligt antal corbicular pollen belastninger indsamlet fra tilbagevendende pollen foragers. | |||||||||
| **Procentdel af de samlede korbicular pollen belastninger indsamlet fra tilbagevendende foragers (Individuel / 2). | |||||||||
Tabel 1: Oversigt over de samlede implementeringstimer, indsamlede corbicular pollenbelastninger, indsamlingshastighed sammen med de timer, antallet af pollen foragere, individuel og total effektivitet verificeret gennem videooptagelser.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Discussion
Indsamling af pollen fra humlebikoloni indgange kan give mulighed for en række økologiske og landbrugsmæssige undersøgelser. Identifikation af blomsterkilder, hvorfra humlebier indsamler pollen, giver værdifuld information og indsigt i mangfoldigheden af planter, der bidrager til en kolonis samlede kost19. Identifikation af pollenkilden har konsekvenser for både landbrugsproduktionen og undersøgelser af økosystemtjenester i vilde lande12,20. Ved at indsamle relativt store prøver størrelser af corbicular pollen belastninger, kan forskerne afgøre, om humlebier fouragerer på målet afgrøde, som de blev indsat21, andre vigtige bestanddele af humlebi kost8, og foretrukne foder af specifikke arter inden for et område7. Automatisering af pollensamling fra humlebikolonier ved hjælp af en pollenfælde vil give mulighed for udvidede undersøgelser af humlebi fouragering, ernæring og pesticideksponering.
Håndfjernelse af pollen fra bier, som er blevet brugt til de fleste undersøgelser, der undersøger humlebipollenpræferencer, er tid og arbejdskrævende10. I modsætning hertil indsamlede passiv samling af pollen ved hjælp af pollenfældedesignet over 200 korbicular pollenbelastninger fra fire kolonier i løbet af en uges periode. Således, denne metode giver forskerne mulighed for at indsamle pollen fra flere nældefeber på tværs af forskellige steder øge både prøveudtagning indsats og statistisk robusthed for fremtidige undersøgelser.
For at udvikle og forbedre pollenfilterdesignene var videooptagelse af humlebiarbejderne, der passerede gennem fældemekanismen, afgørende. Vi observerede, at når en humlebi passerer gennem et stramt rum, strækker bagbenene sig bag og under maven (Figur 2C \u2012E). Observation af denne funktionsmåde resulterede i ændringer i 3D-printdesignet og forsøgs- og fejltest af pollenfiltre (tabel 1). Udnyttelse af videooptagelserne til observation ved indsættelse af fælder anbefales forud for indledningen af det formelle eksperiment for at sikre, at fælderne fungerer korrekt og effektivt, så der om nødvendigt kan foretages ændringer. For at tage højde for forskelle i kropsstørrelse både inden for en bikube og blandt nældefeber og undersøgelsens mål kan fældeindgangsstørrelsen varieres. Vi observerede, at justering af fældeindgangen for at give de større foragere mulighed for at afslutte og komme ind i bikuben forudsat minimal forstyrrelse af fourageringsaktiviteter og rimelig effektivitet (>50%) fjernelse af corbicular pollen belastninger. Den 3D-printede plast er let modificeret med håndværktøj og print design kan manipuleres til specifikke projekter eller som boks indgangen design ændre18.
Begrænsningerne ved denne metode er, at pollenfilterdesign er unikke for de arter af humlebi, der udtages prøver af. Denne metode anvender en ensartet størrelse af indgangshuller, som i teorien kan begrænse de større individer i reden fra fouragering og mindre arbejdstagere, at foder ikke kan udtages prøver; Men vores design gjorde det muligt for store arbejdere at passere igennem, og vi kvantificerede ikke effektiviteten baseret på kropsstørrelse. Det design, der kan downloades, er designet på den gennemsnitlige størrelse af B. huntii arbejdere (3,22 mm thorax bredde22), og det ville derfor skulle udvides som beskrevet for arbejdstagere af B. impatiens (3,38 mm23) eller B. terrestris (4,77 mm24). I en undersøgelse ved hjælp af B. terrestrisblev det konstateret, at større personer skulle indsamle pollen oftere end mindre arbejdere25; imidlertid fandt et efterfølgende arbejde ingen sammenhæng i arbejderstørrelse og hyppigheden af pollen fourageringsture af den nordamerikanske humlebi B. impatiens26,27,28. Derudover kan arbejderstørrelsen variere i hele sæson12, og derfor bør pollenfiltre inspiceres regelmæssigt for at sikre, at pollenindsamlingen sker effektivt. Det vil være afgørende at forstå de arter af interesse og de specifikke forskningsspørgsmål, der behandles, når dette fældedesign anvendes fra sag til sag.
Adfærdsmæssige reaktioner udstillet ved at returnere foragers til tilstedeværelsen af engagerede pollenfælder var variable. Disse omfattede: i) arbejdere, der akklimatiserede sig til den ekstra indsats, der er nødvendig for at komme ind i redemiljøet igen, ii) arbejdere, der tager flere forsøg på at passere gennem filteret, (iii) arbejdere, der forsøger at omgå filteråbningen og i stedet passere gennem fældekroppens sigte, og (iv) arbejdere, der undgår filteret og skifter til nektarsamling og overførsel til rede bier gennem ventilationshuller langs bunden af redekassen. Humlebi foragere forsøger at finde alternative indgange til bikuben var blevet observeret i en tidligere undersøgelse af denne art29, selv når reden indgange ikke er blokeret. Mens disse svar blev observeret, var de ualmindelige nok til, at vi ikke kvantificerede andelen af foragere, der ændrede adfærd på grund af fældens tilstedeværelse, bortset fra at de fleste bier akklimatiserede sig til fælderne kort efter fældeudrulningen.
Fremtidige anvendelser af denne metode omfatter tilpasning af eksisterende design for andre kommercielt producerede humlebiarter, især B. terrestris og B. impatiens, som primært anvendes til bestøvning af drivhusafgrøder på verdensplan19. Brug af disse pollen fælder på kommercielle bistader på steder uden for deres oprindelige område vil gøre det muligt for forskere at afgøre, hvad niche overlapninger og konkurrencedygtige interaktioner kan forekomme med indfødte Bombus arter30,31.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Disclosures
Forfatterne har intet at afsløre.
Acknowledgments
Vi takker Colby Carpenter og Spencer Mathias for deres hjælp i 3D-print design. Vi takker Ellen Klinger for hjælp til at producere de fotografiske figurer og Jonathan B. Koch for at yde bistand til revisioner. Finansiering blev ydet af USDA-ARS-Bestøvende Insect Biology, Management, og Systematics Research Unit.
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| MakerBot Replicator+ | MakerBot | Model PABH65 | |
| MakerBot Tough Material | PLA Filament | various colors | |
| Nest Box | Biobest | Not sold publicly without bee purchase |
References
- Michener, C. D. The bees of the world. , JHU press. (2000).
- Corbet, S. A., Williams, I. H., Osborne, J. L. Bees and the pollination of crops and wild flowers in the European Community. Bee world. 72 (2), 47-59 (1991).
- Cameron, S. A., et al. Patterns of widespread decline in North American bumble bees. Proceedings of the National Academy of Sciences. 108 (2), 662-667 (2011).
- Goulson, D., Nicholls, E., Botías, C., Rotheray, E. L. Bee declines driven by combined stress from parasites, pesticides, and lack of flowers. Science. 347 (6229), 1255957 (2015).
- Jha, S., Stefanovich, L. E. V., Kremen, C. Bumble bee pollen use and preference across spatial scales in human-altered landscapes. Ecological Entomology. 38 (6), 570-579 (2013).
- Thomson, D. Competitive interactions between the invasive European honey bee and native bumble bees. Ecology. 85 (2), 458-470 (2004).
- Kleijn, D., Raemakers, I. A retrospective analysis of pollen host plant use by stable and declining bumble bee species. Ecology. 89 (7), 1811-1823 (2008).
- Harmon-Threatt, N. H., Kremen, C. Bumble bees selectively use native and exotic species to maintain nutritional intake across highly variable and invaded floral resource pools. Ecological Entomology. 40, 471-478 (2015).
- Harmon-Threatt, N. H., Valpine, P., Kremen, C. Estimating resource preferences of a native bumblebee: the effects of availability and use-availability models on preference estimates. Oikos. , (2016).
- Martin, A. P., Carreck, N. M. L., Swain, J. L., Goulson, D. A modular system for trapping and mass-marking bumblebees: applications for studying food choice and foraging range. Apidologie. 37, (2006).
- Saifuddin, M., Jha, S. Colony-level variation in pollen collection and foraging preferences among wild-caught bumble bees. (Hymenoptera: Apidae). Environmental Entomology. 42 (2), 393-401 (2014).
- Heinrich, B. Bumblebee Economics. , Harvard University Press. (2004).
- Leonhart, S. D., Bluthgen, N. The same, but different: pollen foraging in honeybee and bumblebee colonies. Apidologie. 43, (2012).
- Kriesell, L., Hilpert, A., Leonhardt, S. D. Different but the same: bumblebee species collect pollen of different plant sources but similar amino acid profiles. Apidologie. 48, 102-116 (2017).
- Al-Tikrity, W. S., Benton, A. W., Hillman, R. C., Clarke, W. W. The relationship between the amount of unsealed brood in honeybee colonies and their pollen collection. Journal of Apicultural Research. 11 (1), 9-12 (1972).
- Spaethe, J., Weidenmüller, A. Size variation and foraging rate in bumblebees (Bombus terrestris). Insectes Sociaux. 49 (2), 142-146 (2002).
- Goodwin, R. M., Perry, J. H. Use of pollen traps to investigate the foraging behaviour of honey bee colonies in kiwifruit. New Zealand Journal of Crop and Horticulture Science. 20 (1), 23-26 (1992).
- Chua, C. K., Leong, K. F. 3D PRINTING AND ADDITIVE MANUFACTURING: Principles and Applications (with Companion Media Pack) of Rapid Prototyping. , World Scientific Publishing Co Inc. (2014).
- Kearns, C. A., Inouye, D. W. Techniques for Pollination Biologists. , University Press of Colorado. (1993).
- Velthuis, H. H., van Doorn, A. A century of advances in bumblebee domestication and the economic and environmental aspects of its commercialization for pollination. Apidologie. 37 (4), 421-451 (2006).
- Moisan-Deserres, J., Girard, M., Chagnon, M., Fournier, V. Pollen loads and specificity of native pollinators of lowbush blueberry. Journal of Economic Entomology. 107 (3), 1156-1162 (2014).
- Medler, J. T. A nest of Bombus huntii Greene (Hymenoptera: Apidae). Entomological News. 70, 179-182 (1959).
- Husband, R. W. Observation on colony of bumblebee species (Bombus spp). Great Lakes Entomologist. 10, 83-85 (1977).
- Buttermore, R. E. Observations of successful Bombus terrestris (L), (Hymenoptera: Apidae) colonies in Southern Tasmania. Australian Journal of Entomology. 36, 251-254 (1997).
- Goulson, D., Peat, J., Stout, J. C., Tucker, J., Darvill, B. Can alloethism in workers of the bumblebee, Bombus terrestris, be explained in terms of foraging efficiency. Animal Behaviour. 64 (1), 123-130 (2002).
- Couvillon, M. J., Jandt, J. M., Duong, N. H. I., Dornhaus, A. Ontogeny of worker body size distribution in bumble bee (Bombus impatiens) colonies. Ecological Entomology. 35 (4), 424-435 (2010).
- Russell, A. L., Morrison, S. J., Moschonas, E. H., Papaj, D. R. Patterns of pollen and nectar foraging specialization by bumblebees over multiple timescales using RFID. Scientific Reports. 7 (1), 1-13 (2017).
- Hagbery, J., Nieh, J. C. Individual lifetime pollen and nectar foraging preferences in bumble bees. Naturwissenschaften. 99 (10), 821-832 (2012).
- Baur, A., Strange, J. P., Koch, J. B. Foraging economics of the Hunt bumble bee, a viable pollinator for commercial agriculture. Environmental Entomology. 48 (4), 799-806 (2019).
- Winter, K., et al. Importation of non-native bumble bees into North America: potential consequences of using Bombus terrestris and other non-native bumble bees for greenhouse crop pollination in Canada, Mexico, and the United States. San Francisco. 33, (2006).
- Ruz, L., Herrera, R. Preliminary observations on foraging activities of Bombus dahlbomii and Bombus terrestris (Hym: Apidae) on native and non-native vegetation in Chile. Acta Horticulturae. 561, 165-169 (2001).
