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Biology

Una trappola per polline stampata in 3D per gli ingressi dell'alveare di Bombble Bee(Bombus)

Published: July 9, 2020 doi: 10.3791/61500

Summary

Presentiamo un meccanismo non letale e automatizzato per raccogliere il polline dai lavoratori dei bombi(Bombus)che ritornano in un alveare. Sono incluse le istruzioni per la produzione, la preparazione, l'installazione e l'utilizzo dei dispositivi. Utilizzando oggetti stampati in 3D, la modifica del progetto è stata tempestiva, efficiente e ha consentito tempi di consegna rapidi per i test.

Abstract

Per verificare le fonti vegetali da cui i bombi si foraggiano per il polline, gli individui devono essere raccolti per rimuovere i loro carichi di polline corbicolare per l'analisi. Questo è stato tradizionalmente fatto facendo rete ai raccoglitori agli ingressi del nido o sui fiori, raffreddando le api sul ghiaccio e quindi rimuovendo i carichi di polline dalle corbicole con una pince o un pennello. Questo metodo richiede tempo e lavoro, può alterare il normale comportamento di foraggiamento e può causare incidenti pungenti per il lavoratore che esegue l'attività. Le trappole per polline, come quelle utilizzate sugli alveari delle api da miele, raccolgono il polline rimuovendo i carichi di polline corbicolare dalle gambe dei lavoratori mentre passano attraverso gli schermi all'ingresso del nido. Le trappole possono rimuovere una grande quantità di polline dalle api forager di ritorno con un lavoro minimo, ma ad oggi nessuna trappola di questo tipo è disponibile per l'uso con colonie di bombi. I lavoratori all'interno di una colonia di bombi possono variare di dimensioni rendendo difficile la selezione delle dimensioni degli ingressi per adattare questo meccanismo agli alveari di bombi allevati commercialmente. Utilizzando programmi di progettazione di stampa 3D, abbiamo creato una trappola per polline che rimuove con successo i carichi di polline corbicolare dalle gambe dei raccoglitori di bombi di ritorno. Questo metodo riduce significativamente la quantità di tempo richiesta dai ricercatori per raccogliere il polline dai raccoglitori di bombi che ritornano alla colonia. Presentiamo il design, i risultati dei test di efficienza di rimozione del polline e suggeriamo aree di modifica per gli investigatori per adattare le trappole a una varietà di specie di bombi o progetti di cassette nido.

Introduction

I bombi (Bombus spp.) sono grandi insetti robusti che si trovano nelle regioni temperate, alpine e artiche del mondo1. Sono importanti per le comunità vegetali e forniscono un importante servizio di impollinazione per le colture agricole che visitano2. Il recente declino dell'abbondanza e della distribuzione di diverse specie ha portato la loro importanza come impollinatori in prima linea nella consapevolezza pubblica3. I ricercatori hanno identificato diversi fattori di stress che probabilmente contribuiscono al declino della popolazione, tra cui la mancanza di risorse floreali diverse e abbondanti su cui i bombi si nutrono4. Identificare da quali specie vegetali i bombi si foraggiano consente ai ricercatori e ai gestori del territorio di capire come i bombi possono rispondere ai cambiamenti nella disponibilità delle risorse, nella competizione e nei disturbi antropogenici5,6.

Gli studi che indagano le preferenze di foraggiamento del polline dei bombi sono spesso condotti da ricercatori che catturano singole api che si foraggiano ai fiori e quindi rimuovono i carichi di polline corbicolare dai campioni per un'ulteriore elaborazione e identificazione7,8,9,10. Mentre questo metodo fornisce informazioni su come una specie o un assemblaggio di specie di bombi utilizza le risorse in un'area7, è dispendioso in termini di tempo e le potenziali differenze nelle preferenze tra gli alveari non possono essere individuate senza ulteriori analisi molecolari per identificare la colonia di origine dell'ape foraggiatrice11.

Per alcuni studi di dinamica del foraggiamento, si desidera condurre gli studi presso singole colonie; tuttavia, i nidi di bombi selvatici si trovano generalmente sottoterra o a livello del suolo, il che li rende difficili da individuare12. Gli alveari di bombi prodotti commercialmente forniscono ai ricercatori un maggiore accesso e un migliore controllo sperimentale e la rimozione del polline dai lavoratori è ancora condotta principalmente catturando i raccoglitori mentre tornano all'alveare e rimuovendo manualmente i loro carichi di polline corbicolare13,14. La rimozione del polline a mano dalla corbicola di un'ape richiede molto tempo con una bassa resa oraria di polline, specialmente agli ingressi dell'alveare dove il tasso di ritorno dei raccoglitori di polline può essere basso. Inoltre, la rimozione manuale del polline dalle api può provocare punture da parte di lavoratori disturbati.

Le trappole di polline sono state utilizzate per la rimozione sperimentale del polline dalle api mellifere per decenni15; tuttavia, non è stato sviluppato un metodo passivo per rimuovere il polline dai bombi. L'ostacolo principale nello sviluppo di un meccanismo per rimuovere il polline dai bombi raccoglitori di ritorno è la grande variazione delle dimensioni dei lavoratori che esistono in una colonia di bombi16. Le trappole per il polline delle api da miele sono efficaci in gran parte perché le dimensioni dei lavoratori delle api da miele non variano molto. Inoltre, queste trappole richiedono solo piccole manipolazioni dopo l'installazione e non richiedono che le api vengano sacrificate17. Ciò si ottiene utilizzando schermi o superfici di plastica che spostano il polline dalle zampe posteriori dei lavoratori mentre tornano all'alveare. Queste trappole rimuovono solo una parte dei carichi di polline dai raccoglitori di ritorno e i vari disegni di questi si traducono in varie efficienze nella raccolta del polline. Quando il polline viene rimosso dalle zampe delle api, cade attraverso uno schermo e in un bacino di raccolta a cui le api non hanno accesso, in modo che il ricercatore possa rimuoverlo con solo lievi disturbi all'alveare.

Lo scopo del presente studio è quello di adattare le tecniche utilizzate per la raccolta del polline dagli alveari delle api da miele e applicarle ai nidi di bombi utilizzando strutture stampate in 3D e testare i disegni delle trappole su colonie di Bombus huntii. Il processo di progettazione ha seguito i presupposti che le trappole dovrebbero essere poco costose da produrre, adattabili a una varietà di specie di bombi, causare danni o disturbi minimi alle api e che il tasso di rimozione del polline dovrebbe superare la raccolta manuale del polline. La tecnologia di stampa tridimensionale è versatile, facilmente accessibile e uno strumento economico che consente ai ricercatori di replicare e modificare oggetti per scopi specifici18. La tecnica qui presentata istruisce l'utente a costruire trappole per polline e attaccarle a colonie di bombi disponibili in commercio. Le trappole non sono progettate per essere utilizzate con colonie selvatiche. Queste trappole rimuovono passivamente i carichi di polline corbicolare dalle zampe posteriori dei bombi che trasportano i bombi mentre tornano alle loro cassette nido.

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Protocol

1. Stampa le strutture delle trappole per polline

  1. Scarica il file STL appropriato per la scatola nido in cui nidificano i bombi (ad esempio, alveari in stile Biobest o Koppert, https://www.ars.usda.gov/pacific-west-area/logan-ut/pollinating-insect-biology-management-systematics-research/docs/pollen-traps/). I file sono disponibili al pubblico, gratuitamente per il download e la modifica da parte dell'utente finale.
  2. Aprire il file STL nel programma della stampante. Seguire le istruzioni del produttore della stampante per creare i quattro componenti trap.
    NOTA: consentire circa 3 ore per la stampa del corpo della trappola, 2 ore per la stampa del bacino di cattura e 30 minuti ciascuna per la stampa del filtro e dell'inserto di chiusura della trappola. La dimensione del corpo della trappola è di 6 cm x 3,8 cm x 7 cm.

2. Assemblaggio della trappola del polline

  1. Rimuovere le strutture di supporto stampate con il corpo della trappola e il bacino di cattura, comprese quelle della struttura del setaccio del corpo della trappola (Figura 1).
  2. Utilizzare una punta da trapano da 3/16 pollici (0,476 cm) montata in un trapano a mano per eliminare eventuali fili di plastica che attraversano i bordi rialzati del filtro antipolline che potrebbero impedire a un'ape di muoversi attraverso i fori del filtro. Utilizzare una lama di rasoio e carta vetrata per uniformare eventuali urti o bordi rialzati sul lato piatto del filtro antipolline.
  3. Posizionare il filtro antipolline nel corpo della trappola spingendo delicatamente il filtro di plastica attraverso un lato del corpo della trappola. Il filtro si adatta solo in un modo, poiché il lato sinistro della trappola ha un'apertura più grande per ospitare il passaggio dei coni filtranti sollevati.
    1. Se le fessure laterali sono troppo piccole perché il filtro antipolline possa scorrere senza intoppi, raschiare abbastanza plastica lontano dalla fessura nel corpo della trappola con un rasoio o un altro strumento in grado di rimuovere piccole porzioni di plastica alla volta. Assicurarsi che il filtro antipolline si adatti saldamente in posizione con uno spazio non superiore a 2 mm tra il filtro antipolline e il corpo della trappola.
  4. Attaccare il bacino di cattura al corpo della trappola facendo scorrere i bordi rialzati sul fondo del corpo della trappola nella scanalatura sulla parte superiore del bacino di cattura. Il bacino di cattura deve essere posizionato direttamente sotto la regione del setaccio del corpo della trappola (Figura 1A\u2012E).
  5. Apportare le modifiche appropriate tagliando o levigando la plastica per consentire un posizionamento e una rimozione fluidi del bacino di cattura dal corpo della trappola. Il posizionamento del bacino di cattura proteggerà il filtro antipolline in posizione e non potrà essere rimosso fino a quando il bacino di cattura non viene rimosso, né il filtro antipolline può essere inserito mentre il bacino di cattura è in posizione.
    NOTA: se più alveari sono posizionati l'uno vicino all'altro, fornire a ciascun alveare una combinazione di colori unica del corpo della trappola, del bacino di cattura e delle strutture del filtro antipolline, oltre a distribuire alveari con orientamento vario, aiuterà i lavoratori di ritorno a trovare i loro nidi.

3. Preparazione della colonia di bombi

  1. Interrompere l'alimentazione del polline 24\u201248 h prima di dispiegare colonie. Ciò farà sì che i lavoratori utilizzino il polline immagazzinato e li stimolino a lasciare il nido in cerca di polline.
  2. Preparare il corpo della trappola dell'alveare per l'installazione inserendo un inserto di chiusura della trappola nello slot del filtro per evitare che le api fuoriesceno durante l'installazione della trappola.
  3. Lavorando sotto la luce rossa per impedire alle api di volare, sollevare la scatola del nido di plastica dalla scatola esterna di cartone.
  4. Individua l'ingresso del nido di plastica nella parte anteriore del nido. Esistono due stili di ingresso a seconda del fornitore del nido: scatole in stile Koppert (passaggio 3.5) e scatole in stile Biobest (passaggio 3.6).
  5. Per gli ingressi dell'alveare in stile Koppert, montare la trappola per polline sull'ingresso del nido tirando su la linguetta d'ingresso fino a quando entrambi i fori di ingresso sono aperti.
    1. Inserire i due tubi della trappola per polline nei fori di ingresso, assicurandosi che il setaccio della trappola per polline sia sul fondo. Spingere delicatamente verso il basso sulla linguetta d'ingresso in plastica per fissare la trappola antipolni in posizione.
  6. Per installare la trappola per polline negli ingressi dell'alveare in stile Biobest, utilizzare un cacciavite a testa piatta per estrarre delicatamente il dispositivo di ingresso in plastica dalla scatola del nido. Inserire la trappola per polline nei fori di ingresso del nido fino a quando la trappola per polline non è saldamente contro il nido (Figura 1E).
    1. Fissare la trappola al nido usando del nastro adesivo o della colla a secco rapido in cui la trappola contatta la scatola del nido, se necessario.
  7. Restituire la scatola nido di plastica alla scatola di cartone. Potrebbe essere necessario tagliare il cartone per ospitare la trappola del polline.

4. Distribuzione dei nidi

  1. Posiziona le cassette nido nell'area di studio. Fornire copertura per proteggere dalle precipitazioni e dall'ancoraggio per il vento in quanto questi possono influire negativamente sulla qualità e sulla quantità di polline che viene raccolto. Fornire alveari collocati in serre con un'adeguata copertura solare per ridurre il surriscaldamento.
  2. Rimuovere l'inserto di chiusura della trappola dal corpo della trappola per consentire alle api di foraggiare liberamente in modo che i raccoglitori possano orientarsi con l'area circostante e la posizione del loro nido. Il tempo di volo di orientamento dovrebbe essere completato in 24 ore in condizioni normali.

5. Raccolta del polline

  1. Per innestare la trappola, far scorrere il filtro antipolline nello slot del filtro, assicurandosi che sia saldamente in posizione.
  2. Installare il bacino di cattura facendolo scorrere sul corpo della trappola dalla parte anteriore fino a quando non è completamente chiuso. Se il bacino di cattura è eccessivamente allentato o cade dal corpo della trappola, utilizzare un elastico per fissarlo al corpo della trappola.
  3. Osserva le api che entrano ed escono dalla trappola del polline al primo dispiegamento per assicurarti che i fori del filtro antipolline siano abbastanza grandi da ospitare le api.
    1. Se i lavoratori non sono in grado di passare attraverso il filtro antipolline, rimuovere il filtro e quindi utilizzare punte più grandi di 3/16 pollici (0,476 cm) per aumentare le dimensioni dei fori. Fallo in modo sequenziale, aumentando il diametro del foro di 1/32 in. (0,079 cm) ogni volta, poiché i fori troppo grandi non raccoglieranno alcun polline.
    2. Una volta che le api sono in grado di passare attraverso il filtro, continua a osservare l'ingresso per assicurarti che il polline venga rimosso al rientro.
      NOTA: Le api dovrebbero avere qualche difficoltà a muoversi attraverso i fori del filtro antipolline, specialmente le prime volte che passano. Se passano troppo facilmente, il polline non può essere rimosso dalle corbicole.
  4. Dopo il periodo designato di raccolta del polline, far scorrere e rimuovere il bacino di cattura dal corpo della trappola.
  5. Elabora i carichi di polline secondo il tuo progetto sperimentale.
  6. Rimuovere il filtro antipolline per consentire ai lavoratori di foraggiare liberamente fino al prossimo periodo di raccolta del polline. Il corpo della trappola può rimanere attaccato all'alveare per tutta la durata dell'esperimento.
    NOTA: Le trappole di polline possono essere impegnate per tutto il tempo in cui il ricercatore desidera raccogliere il polline da una colonia. Tuttavia, il dispiegamento di trappole di polline per oltre 24 ore in una settimana può causare la fame di covata in un alveare e ritardare lo sviluppo della colonia.

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Representative Results

Sono stati testati otto diversi progetti di filtri antipolline per determinarne l'efficacia e l'efficienza nel rimuovere i carichi di polline corbicolare dai lavoratori dei bombi di ritorno. Tutti i progetti sono riusciti a rimuovere almeno un carico di polline corbicolare da un raccoglitore di ritorno. Tuttavia, alcuni sono stati trovati per rallentare i lavoratori dall'uscire o entrare nell'alveare o non sono riusciti a rimuovere i carichi di polline(Tabella 1). Le trappole di polline con vari filtri sono state testate sequenzialmente su 4 colonie allevate in laboratorio di B. huntii Greene foraggiamento su Phacelia tanacetifolia coltivate in serra per un totale cumulativo di 138,5 ore e 229 carichi di polline corbicolare(Tabella 1)raccolti nel periodo di 7 giorni (3/2/16\u20123/8/16). Le videocamere sono state posizionate di fronte agli ingressi del nido mentre le trappole per il polline sono state inserite per registrare l'attività del raccoglitore. Il design dell'ingresso della trappola è proceduto per tentativi ed errori in quel periodo. Cinquantadue ore di video osservazione e 142 carichi di polline corbicolare sono stati raccolti durante il periodo di prova (Tabella 1). Le efficienze sono state calcolate dividendo il numero di carichi di polline corbicolare raccolti per il numero di raccoglitori carichi di polline osservati che passavano attraverso un filtro. Le efficienze di progettazione del filtro antipolline variavano dal 2\u201258,9% dei carichi completi di polline corbicolare rimossi. I carichi di polline corbicolare sono stati rimossi dalle gambe e sono caduti come pellet coesi di polline nel bacino di cattura. A causa di questa tendenza a rimuovere i carichi corbicolari come pellet, la rimozione parziale del carico di polline corbicolare era rara, ma alcuni carichi parziali potrebbero essere stati conteggiati come rimozione completa perché non abbiamo potuto verificare che un po 'di polline rimanesse in una corbicola dopo che l'ape è entrata nel nido. Le aperture complessive del filtro che erano circolari hanno migliorato la raccolta del polline e il movimento dei lavoratori nell'ambiente del nido. Inoltre, i progetti di filtri che avevano strutture rialzate che si estendevano lontano dalla scatola del nido miglioravano anche la rimozione del polline dalle zampe posteriori dei raccoglitori. In un precedente studio sul campo utilizzando un precedente design del filtro, il peso medio del polline raccolto dopo 24 ore di raccolta era di 1,017 g in 11 periodi di raccolta di hive-day. C'era un'alta variazione (0,22\u20122,94 g al giorno) tra la massa totale di polline raccolto da ciascun nido. Questi valori rappresentano un intervallo di massa previsto che il polline può essere raccolto utilizzando questo metodo. Il progetto finale nel file di stampa della trappola del polline di download è il design numero 8, un ingresso trappola circolare con bordi rialzati.

Figure 1
Figura 1: Trappola per polline montata sull'alveare dei bombi. (A) Vista frontale della trappola per polline in cui i lavoratori atterrano e viaggiano attraverso il setaccio verso il filtro antipolline. (B) Vista posteriore della trappola per polline assemblata che mostra i bordi scanalati del corpo della trappola che consentono al bacino di cattura di scivolare e attaccarsi. (C) Vista laterale della trappola per polline assemblata che mostra la fessura del filtro antipolline che consente di posizionare il filtro antipolline nel corpo della trappola e di assicurarla al bacino di cattura. (D) Vista inferiore del corpo della trappola con filtro antipolline inserito, il setaccio consente ai carichi di polline corbicolare di cadere nel bacino di cattura e impedisce ai lavoratori di accedere al polline raccolto. (E) Vista laterale della trappola per polline assemblata attaccata a una cassetta nido. Fare clic qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.

Figure 2
Figura 2: Meccanismo mediante il quale i carichi di polline corbicolare vengono rimossi dalle gambe dei lavoratori. (A) Vista laterale di un lavoratore e le sue dimensioni relative ad una trappola per polline assemblata. (B) Vista laterale del lavoratore che si avvicina a un foro del filtro antipolline. (C) Vista laterale del lavoratore che passa attraverso un foro del filtro antipolline costringendo i carichi di polline corbicolare a contattare il filtro e la superficie ventrale dell'addome. (D) Vista posteriore del lavoratore che passa attraverso un foro del filtro antipolline costringendo i carichi di polline corbicolare a contattare il filtro e la superficie ventrale dell'addome. (E) Vista posteriore del lavoratore che passa attraverso il foro del filtro antipolline una volta che i carichi di polline corbicolare sono stati strappati dalle sue corbicole e cadono attraverso il setaccio e nel bacino di cattura, e (F) vista laterale del lavoratore che passa attraverso il foro del filtro antipolline una volta che i carichi di polline corbicolare sono stati rimossi dalle sue corbicole e cadono attraverso il setaccio e nel bacino di cattura.

Totali cumulativi Osservazione video
ID progettazione Forma d'ingresso Distribuzione (ore) Carichi di polline corbicolare raccolti Tasso di raccolta (carichi di polline/ora) Osservazione (Ore) Carichi di polline corbicolare raccolti Raccoglitori di polline Efficienza individuale* Efficienza totale**
1 Diamante 1 1 1 1 1 9 0.11 5.56%
2 Diamante 3.5 2 0.57 3.5 2 50 0.04 2.00%
3 Quadrato 4.5 2 0.44 4.5 2 2 1 50.00%
4 Cerchio 9.5 7 0.74 - - - - -
5 Cerchio 17.5 10 0.57 5.75 5 23 0.22 10.87%
6 Cerchio 18 36 2 13 35 54 0.65 32.41%
7 Cerchio 49.5 48 0.97 6.25 11 17 0.65 32.35%
8 Cerchio 35 123 3.51 18 86 73 1.18 58.90%
Totale 138.5 229 - 52 142 228 - -
* Numero medio di carichi di polline corbicolare raccolti dai raccoglitori di polline di ritorno.
**Percentuale dei carichi totali di polline corbicolare raccolti dai raccoglitori di ritorno (Individuale/2).

Tabella 1: Tabella riassuntiva delle ore totali di impiego, dei carichi di polline corbicolare raccolti, del tasso di raccolta insieme alle ore, del numero di raccoglitori di polline, dell'efficienza individuale e totale verificata attraverso riprese video.

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Discussion

La raccolta di polline dagli ingressi delle colonie di bombi può consentire una varietà di studi ecologici e agricoli. Identificare le fonti floreali da cui i bombi raccolgono il polline fornisce preziose informazioni e informazioni sulla diversità delle piante che contribuiscono alla dieta generale di una colonia19. Identificare la fonte di polline ha implicazioni sia per la produzione agricola che per gli studi sui servizi ecosistemici nelle terreselvagge12,20. Raccogliendo campioni relativamente grandi di carichi di polline corbicolare, i ricercatori possono determinare se i bombi stanno foraggiando sulla coltura target per la quale sono stati schierati21, altri importanti costituenti della dieta dei bombi8e foraggio preferito di specie specifiche all'interno di un'area7. L'automazione della raccolta di polline dalle colonie di bombi utilizzando una trappola per polline consentirà studi approfonditi sul foraggiamento dei bombi, sulla nutrizione e sull'esposizione ai pesticidi.

La rimozione manuale del polline dalle api, che è stata utilizzata per la maggior parte degli studi che indagano le preferenze del polline dei bombi, richiede tempo e lavoro10. Al contrario, la raccolta passiva di polline utilizzando il design della trappola di polline ha raccolto oltre 200 carichi di polline corbicolare da quattro colonie nel corso di un periodo di una settimana. Pertanto, questo metodo consente ai ricercatori di raccogliere il polline da più alveari in luoghi diversi aumentando sia lo sforzo di campionamento che la robustezza statistica per studi futuri.

Per sviluppare e migliorare i progetti del filtro antipolline, è stata essenziale la registrazione video dei lavoratori dei bombi che passavano attraverso il meccanismo della trappola. Abbiamo osservato che quando un bombo passa attraverso uno spazio ristretto, le zampe posteriori si estendono dietro e sotto il suo addome (Figura 2C\u2012E). L'osservazione di questo comportamento ha portato a modifiche alla progettazione della stampa 3D e test di prova ed errore dei filtri antipolline (Tabella 1). Si raccomanda l'utilizzo delle registrazioni video per l'osservazione durante l'utilizzo di trappole prima dell'inizio dell'esperimento formale per garantire che le trappole funzionino correttamente ed efficacemente in modo che le modifiche possano essere apportate se necessario. Per tenere conto delle differenze nelle dimensioni del corpo sia all'interno di un alveare che tra gli alveari e gli obiettivi dello studio, le dimensioni dell'ingresso della trappola possono essere variate. Abbiamo osservato che la regolazione dell'ingresso della trappola per consentire ai raccoglitori più grandi di uscire ed entrare nell'alveare ha fornito un'interruzione minima delle attività di foraggiamento e una ragionevole efficienza (>50%) rimozione dei carichi di polline corbicolare. La plastica stampata in 3D è facilmente modificabile con strumenti manuali e i disegni di stampa possono essere manipolati per progetti specifici o come disegni di ingresso della scatola cambiano18.

I limiti di questo metodo sono che i disegni del filtro antipolline sono unici per la specie di bombo che viene campionata. Questo metodo utilizza una dimensione uniforme dei fori di ingresso che, in teoria, può limitare gli individui più grandi nel nido dal foraggiamento e i lavoratori più piccoli che il foraggio non può essere campionato; tuttavia, il nostro design ha permesso ai grandi lavoratori di passare attraverso e non abbiamo quantificato l'efficienza in base alle dimensioni del corpo. Il progetto disponibile per il download è progettato sulla dimensione media dei lavoratori B. huntii (larghezza toracica 3,22 mm22) e quindi che dovrebbe essere ampliato come descritto per i lavoratori di B. impatiens (3,38 mm23) o B. terrestris (4,77 mm24). In uno studio che utilizzava B. terrestris,gli individui più grandi sono stati notati per raccogliere il polline più spesso rispetto ai lavoratori più piccoli25; tuttavia, un lavoro successivo non ha trovato alcuna correlazione nelle dimensioni del lavoratore e nella frequenza dei viaggi di foraggiamento del polline del bombo nordamericano B. impatiens26,27,28. Inoltre, le dimensioni dei lavoratori possono variare durante la stagione12,quindi i filtri antipolline dovrebbero essere ispezionati regolarmente per garantire che la raccolta del polline avvenga in modo efficiente. Comprendere le specie di interesse e le domande di ricerca specifiche affrontate sarà fondamentale per valutare l'utilità di questo design di trappole caso per caso.

Le risposte comportamentali mostrate dai raccoglitori di ritorno alla presenza di trappole di polline impegnate erano variabili. Questi includevano: (i) lavoratori che si acclimatavano allo sforzo aggiuntivo necessario per rientrare nell'ambiente del nido, (ii) lavoratori che tentavano più tentativi di passare attraverso il filtro, (iii) lavoratori che tentavano di aggirare l'apertura del filtro e invece di passare attraverso il setaccio del corpo della trappola e (iv) lavoratori che evitavano il filtro e passavano alla raccolta del nettare e al trasferimento alle api nido attraverso fori di ventilazione lungo il fondo della scatola del nido. I raccoglitori di bombi che tentano di trovare ingressi alternativi all'alveare erano stati osservati in un precedente studio su questa specie29 anche quando gli ingressi del nido non sono bloccati. Mentre queste risposte sono state osservate, erano abbastanza rare da non quantificare la percentuale di raccoglitori che hanno alterato il comportamento a causa della presenza della trappola, tranne che la maggior parte delle api si è acclimatata alle trappole subito dopo il dispiegamento della trappola.

Le applicazioni future di questo metodo includono l'adattamento dei progetti esistenti per altre specie di bombi prodotte commercialmente, in particolare B. terrestris e B. impatiens che vengono utilizzati principalmente per l'impollinazione di colture in serra in tutto il mondo19. L'uso di queste trappole di polline su alveari commerciali in luoghi al di fuori del loro areale nativo consentirà ai ricercatori di determinare quali sovrapposizioni di nicchia e interazioni competitive possono verificarsi con le specie native di Bombus 30,31.

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Disclosures

Gli autori non hanno nulla da rivelare.

Acknowledgments

Ringraziamo Colby Carpenter e Spencer Mathias per la loro assistenza nella progettazione della stampa 3D. Ringraziamo Ellen Klinger per l'assistenza nella produzione delle figure fotografiche e Jonathan B. Koch per aver fornito assistenza con le revisioni. Il finanziamento è stato fornito dall'USDA-ARS-Pollinating Insect Biology, Management, and 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

DOWNLOAD MATERIALS LIST

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Biologia Numero 161 Bombus,trappola per polline stampa 3D campionamento non letale foraggiamento del polline
Una trappola per polline stampata in 3D per gli ingressi dell'alveare di Bombble Bee<em>(Bombus)</em>
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Judd, H. J., Huntzinger, C.,More

Judd, H. J., Huntzinger, C., Ramirez, R., Strange, J. P. A 3D Printed Pollen Trap for Bumble Bee (Bombus) Hive Entrances. J. Vis. Exp. (161), e61500, doi:10.3791/61500 (2020).

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