Waiting
Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
Click here for the English version

Biology

En 3D-trykt pollenfelle for humlebi (Bombus) Bikubeinnganger

Published: July 9, 2020 doi: 10.3791/61500

Summary

Vi presenterer en ikke-dødelig og automatisert mekanisme for å samle pollen fra humlebi (Bombus) arbeidere som vender tilbake til en bikube. Instruksjoner for produksjon, klargjøring, installasjon og bruk av enhetene er inkludert. Ved å bruke 3D-trykte objekter var endring av designet rettidig, effektivt og tillatt for rask behandling for testing.

Abstract

For å verifisere plantekildene som humlebier gjelder for pollen, må enkeltpersoner samles inn for å fjerne sine korbicular pollenbelastninger for analyse. Dette har tradisjonelt blitt gjort ved å nette foragere ved nestinnganger eller på blomster, kjøle biene på is, og deretter fjerne pollenbelastningen fra korbiculae med tang eller en børste. Denne metoden er tids- og arbeidsintensiv, kan endre normal foragingsadferd, og kan føre til stikkende hendelser for arbeideren som utfører oppgaven. Pollenfeller, som de som brukes på honningbikube, samler pollen ved å løsne korbicular pollenbelastninger fra arbeidernes ben når de passerer gjennom skjermer ved nestinngangen. Feller kan fjerne en stor mengde pollen fra å returnere foragerbier med minimal arbeidskraft, men til dags dato er ingen slik felle tilgjengelig for bruk med humlebikolonier. Arbeidere i en humlebikoloni kan variere i størrelse, noe som gjør størrelsesvalg av innganger vanskelig å tilpasse denne mekanismen til kommersielt oppdrettede humle bikube. Ved hjelp av 3D-utskriftsdesignprogrammer opprettet vi en pollenfelle som vellykket fjerner korbrusk pollenbelastningen fra bena for å returnere humle foragere. Denne metoden reduserer betydelig tiden som kreves av forskere for å samle pollen fra humlebi foragere som kommer tilbake til kolonien. Vi presenterer design, resultater av pollen fjerning effektivitet tester, og foreslår områder av modifikasjoner for etterforskere å tilpasse feller til en rekke humle bie arter eller nest boks design.

Introduction

Humlebier (Bombus spp.) er store robuste insekter som finnes over de tempererte, alpine og arktiske områdene i verden1. De er viktige for plantesamfunn og gir viktig pollineringstjeneste for landbruksavlinger som de besøker2. Nylig nedgang i overflod og distribusjon av flere arter har brakt sin betydning som pollinatorer i forkant av offentlig bevissthet3. Forskere har identifisert flere stressfaktorer som sannsynligvis bidrar til befolkningsnedgang, inkludert mangel på varierte og rikelige blomsterressurser som humlebier for salvie4. Ved å identifisere hvilke plantearter humlebier fra, kan forskere og landforvaltere forstå hvordan humlebier kan reagere på endringer i ressurstilgjengelighet, konkurranse og menneskeskapteforstyrrelser 5,6.

Studier som undersøker pollenforaging preferanser av humlebier utføres ofte av forskere som fanger individuelle bier foraging på blomster, og deretter fjerner korbicular pollen laster fra prøver for videre behandling og identifikasjon7,8,9,10. Mens denne metoden gir innsikt i hvordan en art eller en samling av humlebiarter utnytter ressursene i et område7, er det tidkrevende og potensielle forskjeller i preferanser blant elveblest kan ikke ses uten ytterligere molekylære analyser for å identifisere opprinnelseskolonien til foragingbie 11.

For noen studier av foraging dynamikk, er det ønsket å gjennomføre studiene ved individuelle kolonier; Imidlertid er vill humlebier vanligvis plassert under jorden eller på bakkenivå, noe som gjør dem vanskelige å finne12. Kommersielt produserte humle bikube gir forskere større tilgang og bedre eksperimentell kontroll, og fjerning av pollen av arbeidere utføres fortsatt først og fremst ved å fange foragere når de kommer tilbake til bikube og manuelt fjerner sine korbicular pollenbelastninger13,14. Fjerning av pollen for hånd fra biens korbicula er tidkrevende med et lavt timeutbytte av pollen, spesielt ved bikubeinnganger der frekvensen av tilbakevendende pollenforagere kan være lav. I tillegg kan manuell fjerning av pollen fra bier føre til stikk fra forstyrrede arbeidere.

Pollenfeller har blitt brukt til eksperimentell fjerning av pollen fra honningbier i flere tiår15; Likevel er det ikke utviklet en passiv metode for å fjerne pollen fra humlebier. Det primære hinderet for å utvikle en mekanisme for å fjerne pollen fra å returnere forager humlebier er den store variasjonen av arbeiderstørrelser som eksisterer i en humlebikoloni16. Honningbi pollen feller er effektive i stor grad fordi honningbiarbeiderstørrelse ikke varierer mye. I tillegg krever disse fellene bare mindre manipulasjoner etter installasjon og krever ikke bier for å bli ofret17. Dette oppnås ved hjelp av skjermer eller plastoverflater som løsner pollen av bakbenene til arbeidere når de kommer tilbake til bikube. Disse fellene fjerner bare en del av pollenbelastningene fra å returnere foragere, og de ulike designene til disse resulterer i variert effektivitet ved pollensamling. Når pollen fjernes fra bibenene, faller den gjennom en skjerm og inn i et oppsamlingsbasseng som biene ikke har tilgang til, slik at forskeren kan fjerne det med bare mindre forstyrrelser i bikube.

Hensikten med den nåværende studien er å tilpasse teknikkene som brukes til å samle pollen fra honningbikube elveblest og bruke dem på humlebier ved hjelp av 3D-trykte strukturer og teste felledesignene på kolonier av Bombus huntii. Designprosessen fulgte antagelsene om at fellene skulle være billige å produsere, tilpasningsdyktige til en rekke humlebiarter, forårsake minimal skade eller forstyrrelse på biene, og at pollenfjerningshastigheten skulle overstige håndsamlingen av pollen. Tredimensjonal utskriftsteknologi er allsidig, lett tilgjengelig og et kostnadseffektivt verktøy som gjør det mulig for forskere å replikere og endre objekter for bestemte formål18. Teknikken som presenteres her instruerer brukeren til å bygge pollenfeller og feste dem på kommersielt tilgjengelige humlekolonier. Fellene er ikke designet for å brukes med ville kolonier. Disse fellene fjerner passivt korbrusk pollenbelastningen fra bakbenene til pollen som bærer humlebier når de går tilbake til sine redebokser.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

1. Skriv ut pollenfellestrukturer

  1. Last ned den aktuelle STL-filen for nesteboksen som humlebier hekker i (f.eks. biobest- eller koppertstilstrukturer, https://www.ars.usda.gov/pacific-west-area/logan-ut/pollinating-insect-biology-management-systematics-research/docs/pollen-traps/). Filene er tilgjengelige for publikum, gratis for nedlasting og endring av sluttbrukeren.
  2. Åpne STL-filen i skriverprogrammet. Følg instruksjonene fra skriverprodusenten for å bygge de fire overlappingskomponentene.
    MERK: La det skrives ut ca. 3 timer før overlappingshuset skrives ut, 2 t for at slukkingsbassenget skal skrives ut og 30 minutter hver for at filteret og fellelukkingsinnsatsen skal skrives ut. Felle kroppsstørrelse er 6 cm x 3,8 cm x 7 cm.

2. Pollen felle montering

  1. Fjern støttestrukturene som er trykt med fellekroppen og fangstbassenget, inkludert de av silstrukturen til fellekroppen (figur 1).
  2. Bruk en 0,476 cm (3/16 tommer) bor montert i en håndbor for å fjerne eventuelle plaststrenger som krysser de hevede kantene på pollenfilteret som kan hindre en bi i å bevege seg gjennom filterhullene. Bruk en boks som kutter barberblad og sandpapir for å jevne ut støt eller hevede kanter på den flate siden av pollenfilteret.
  3. Plasser pollenfilteret i fellekroppen ved å skyve plastfilteret forsiktig gjennom den ene siden av fellekroppen. Filteret passer bare på en måte, da venstre side av fellen har en større åpning for å imøtekomme passasjen av de hevede filterkjeglene.
    1. Hvis sidespaltene er for små til at pollenfilteret kan gli jevnt gjennom, skrap nok plast bort fra spalten i fellekroppen med en barberhøvel eller et annet verktøy som kan fjerne små deler av plast om gangen. Pass på at pollenfilteret sitter godt på plass med ikke mer enn 2 mm mellomrom mellom pollenfilteret og fellekroppen.
  4. Fest fangstbassenget til fellekroppen ved å skyve de hevede kantene på bunnen av fellekroppen inn i sporet på toppen av fangstbassenget. Fangstbassenget skal plasseres rett under silområdet i fellekroppen (Figur 1A\u2012E).
  5. Gjør passende modifikasjoner ved å kutte eller slipe plasten for å tillate jevn plassering og fjerning av fangstbassenget fra fellekroppen. Plassering av fangstbassenget vil sikre pollenfilteret på plass, og det kan ikke fjernes før fangstbassenget er fjernet, og pollenfilteret kan heller ikke settes inn mens fangstbassenget er på plass.
    MERK: Hvis flere elveblest er plassert nær hverandre, vil det å gi hver bikube en unik fargekombinasjon av fellekroppen, fangstbassenget og pollenfilterstrukturene i tillegg til å distribuere elveblest med variert orientering, bidra til å returnere arbeidere med å finne sine reir.

3. Bumble bikoloni forberedelse

  1. Stopp pollenfôring 24\u201248 h før du distribuerer kolonier. Dette vil føre til at arbeidere bruker opp enhver lagret pollen og stimulerer dem til å forlate reiret på jakt etter pollen.
  2. Forbered bikubefellehuset for installasjon ved å sette inn en fellelukkingsinnsats i filtersporet for å forhindre at bier unnslipper mens du installerer fellen.
  3. Arbeid under rødt lys for å forhindre at biene flyr, løft plastreirboksen ut av papputboksen.
  4. Finn plastreirinngangen foran på reiret. Det er to inngangsstiler avhengig av nestleverandøren: Koppert-stil bokser (trinn 3.5) og Biobest-stil bokser (trinn 3.6).
  5. For elveblestinnganger i Koppert-stil monterer du pollenfellen på nestinngangen ved å trekke opp på inngangsfanen til begge inngangshullene er åpne.
    1. Sett de to rørene på pollenfellen inn i inngangshullene, og sørg for at sikten på pollenfellen er på bunnen. Trykk forsiktig ned på plastinngangsfliken for å sikre pollenfellen på plass.
  6. For å installere pollenfellen i Biobest-stil bikubeinnganger, bruk en flat skrutrekker for å forsiktig lirke plastinngangsenheten fra nestboksen. Sett pollenfellen inn i nestinngangshullene til pollenfellen er godt mot reiret (Figur 1E).
    1. Fest fellen til reiret ved hjelp av tape eller hurtigtørkende lim der fellen kontakter nesteboksen om nødvendig.
  7. Returner plastreirboksen til pappesken. Papp må kanskje kuttes bort for å imøtekomme pollenfellen.

4. Distribusjon av reir

  1. Plasser reirbokser i studieområdet. Gi dekning for å beskytte mot nedbør og forankring for vind, da disse kan påvirke kvaliteten og mengden pollen som samles inn negativt. Gi elveblest plassert i drivhus med tilstrekkelig soldeksel for å redusere overoppheting.
  2. Fjern fellelukkingsinnsatsen fra fellekroppen slik at bier kan salvie fritt slik at foragere kan orientere seg med det omkringliggende området og plasseringen av deres rede. Orientering flytid bør være fullført i 24 timer under normale forhold.

5. Pollen samling

  1. For å gripe inn i overlappingen, skyv pollenfilteret inn i filtersporet, og sørg for at det er ordentlig på plass.
  2. Monter fangstbassenget ved å skyve det på fellekroppen fra forsiden til det er helt lukket. Hvis fangstbassenget er for løst eller faller av fellekroppen, bruk et gummibånd for å feste det til fellekroppen.
  3. Vær oppmerksom på bier som kommer inn og ut av pollenfellen ved første utplassering for å sikre at pollenfilterhullene er store nok til å imøtekomme biene.
    1. Hvis arbeidere ikke klarer å passere gjennom pollenfilteret, fjerner du filteret og bruker deretter bor som er større enn 0,476 cm (3/16 tommer) for å øke hullstørrelsene. Gjør det på en sekvensiell måte, og øk hulldiameteren 0,079 cm hver gang, da hull som er for store, ikke vil samle noen pollen.
    2. Når bier er i stand til å passere gjennom filteret, fortsett å observere inngangen for å sikre at pollen blir fjernet ved gjeninnføring.
      MERK: Bier bør ha noen problemer med å bevege seg gjennom pollenfilterhullene, spesielt de første gangene de passerer gjennom. Hvis de passerer for lett, kan pollen ikke løsnes fra korbiculae.
  4. Etter den angitte perioden med pollenoppsamling, skyv og fjern fangstbassenget fra fellekroppen.
  5. Behandle pollenbelastningene i henhold til ditt eksperimentelle design.
  6. Fjern pollenfilteret slik at arbeidstakere kan forage fritt til neste periode med pollensamling. Fellekroppen kan forbli festet til bikube i løpet av eksperimentet.
    MERK: Pollenfeller kan være engasjert så lenge forskeren ønsker å samle pollen fra en koloni. Imidlertid kan utplassering av pollenfeller i over 24 timer på en uke føre til sult av brød i en bikube og tilbakestående koloniutvikling.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

Åtte forskjellige pollenfilterdesign ble testet for å bestemme deres effekt og effektivitet ved å fjerne korbicular pollenbelastninger fra returnerende humlebiarbeidere. Alle designene var vellykkede med å fjerne minst en korbrusk pollenbelastning fra en tilbakevendende forager. Noen ble imidlertid funnet å bremse arbeidere fra å forlate eller gå inn i bikube eller ikke klarte å fjerne pollenbelastninger (tabell 1). Pollenfeller med ulike filtre ble testet sekvensielt på 4 laboratorieoppdrettede kolonier av B. huntii Greene foraging på Phacelia tanacetifolia dyrket i drivhus for en kumulativ total på 138,5 t og 229 korbicular pollenbelastninger (tabell 1) samlet over 7-dagersperioden (3/2/16\u20123/8/16). Videokameraer ble plassert foran nestinngangene mens pollenfeller var engasjert for å registrere forageraktivitet. Trap inngangsdesign fortsatte med prøving og feiling i løpet av den perioden. 52 timer videoobservasjon og 142 korbrusk pollenlaster ble samlet inn i testperioden (tabell 1). Effektiviteten ble beregnet ved å dele antall korbicular pollenbelastninger samlet inn av antall observerte pollenladede foragere som passerte gjennom et filter. Effektiviteten til pollenfilterutformingen varierte fra 2\u201258,9 % av full korbicular pollenbelastning fjernet. Corbicular pollen belastninger ble fjernet fra bena og falt som sammenhengende pellets av pollen inn i fangstbassenget. På grunn av denne tendensen til at korbicular belastninger skulle fjernes som en pellets, var delvis korbicular pollenbelastningsfjerning uvanlig, men noen delvise belastninger kan ha blitt regnet som full fjerning fordi vi ikke kunne bekrefte at noen pollen forble i en korbicula etter at biet kom inn i reiret. Generelle filteråpninger som var sirkulær forbedret pollensamling og bevegelse av arbeidere inn i reirmiljøet. I tillegg forbedret filterdesign som hadde hevet strukturer som strakte seg bort fra reirboksen også pollenfjerning fra bakbenene til foragere. I en tidligere feltstudie med tidligere filterdesign var gjennomsnittsvekten til pollen som ble samlet inn etter 24 timers innsamling 1,017 g over 11 bikubedagsinnsamlingsperioder. Det var stor variasjon (0,22\u20122,94 g per dag) blant den totale massen pollen samlet fra hvert rede. Disse verdiene representerer et forventet masseområde som pollen kan samles inn ved hjelp av denne metoden. Den endelige utformingen i nedlasting pollen felle print fil er design nummer 8, en sirkulær felle inngang med hevede kanter.

Figure 1
Figur 1: Pollenfelle montert på humle bikube. (A) Sett forfra for pollenfelle der arbeidere lander og beveger seg over silen mot pollenfilteret. (B) Bakre visning av montert pollenfelle som viser de rillede kantene på fellekroppen som gjør at fangstbassenget kan gli på og festes. (C) Sidevisning av montert pollenfelle som viser pollenfilterets spalte som gjør at pollenfilteret kan plasseres i fellekroppen og sikres av fangstbassenget. (D) Nedre visning av fellekropp med pollenfilter satt inn, sikten gjør det mulig for korbicular pollenbelastninger å falle inn i fangstbassenget og begrenser arbeidere fra å få tilgang til samlet pollen. (E) Sidevisning av montert pollenfelle festet til en nesteboks. Klikk her for å se en større versjon av denne figuren.

Figure 2
Figur 2: Mekanisme som korbicular pollen belastninger fjernes fra bena til arbeidstakere. (A) Sidevisning av en arbeider og den relative størrelsen til en montert pollenfelle. (B) Sidevisning av arbeider som nærmer seg et pollenfilterhull. (C) Sidevisning av arbeider som passerer gjennom et pollenfilterhull som tvinger korbrusk pollenbelastningen til å komme i kontakt med filteret og den ventrale overflaten av magen. (D) Bakre visning av arbeider som passerer gjennom et pollenfilterhull som tvinger korbicular pollenbelastninger til å kontakte filteret og ventraloverflaten i magen. (E) Bakre syn på arbeider som passerer gjennom pollenfilterhullet når korbicular pollenbelastninger er fjernet fra korbiculae og faller gjennom sikten og inn i fangstbassenget, og (F) sidevisning av arbeideren som passerer gjennom pollenfilterhullet når korbicular pollenbelastninger har blitt strippet fra korbiculae og faller gjennom sikten og inn i fangstbassenget.

Akkumulerte totaler Observasjon av video
Design-ID Inngangsfigur Distribusjon (timer) Corbicular Pollen laster samlet inn Innsamlingsrate (pollenbelastning/time) Observasjon (timer) Corbicular Pollen laster samlet inn Pollen foragere Individuell 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 Kvadratisk 4.5 2 0.44 4.5 2 2 1 50.00%
4 Sirkel 9.5 7 0.74 - - - - -
5 Sirkel 17.5 10 0.57 5.75 5 23 0.22 10.87%
6 Sirkel 18 36 2 13 35 54 0.65 32.41%
7 Sirkel 49.5 48 0.97 6.25 11 17 0.65 32.35%
8 Sirkel 35 123 3.51 18 86 73 1.18 58.90%
Total 138.5 229 - 52 142 228 - -
*Gjennomsnittlig antall korbrusk pollenbelastninger samlet inn fra tilbakevendende pollenforagere.
**Prosentandel av totale korbrusk pollenbelastninger samlet inn fra returnerende foragere (individuell/2).

Tabell 1: Oppsummeringstabell over de totale distribusjonstimene, korbicular pollenbelastninger samlet inn, innsamlingsfrekvens sammen med timer, antall pollenforagere, individuell og total effektivitet verifisert gjennom videoopptak.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

Samling av pollen fra humlebikoloniinnganger kan tillate en rekke økologiske og landbruksstudier. Identifisering av blomsterkildene som humlebier samler pollen fra, gir verdifull informasjon og innsikt i mangfoldet av planter som bidrar til koloniens generelle diett19. Identifisering av pollenkilden har implikasjoner for både landbruksproduksjon og studier av økosystemtjenester i ville land12,20. Ved å samle relativt store utvalgsstørrelser av korbicular pollenbelastninger, kan forskere avgjøre om humlebier spiser på målavlingen som de ble utplassert21, andre viktige bestanddeler av humlebi diett8, og foretrukket fôr av bestemte arter innenfor et område7. Automatisering av pollensamling fra humlebikolonier ved hjelp av en pollenfelle vil tillate utvidede studier av humlebiforaging, ernæring og eksponering for plantevernmidler.

Håndfjerning av pollen fra bier, som har blitt brukt til de fleste studier som undersøker humlebi pollen preferanser, er tid og arbeidsintensiv10. Passiv samling av pollen ved hjelp av pollenfelledesignet samlet derimot over 200 korbicular pollenlaster fra fire kolonier i løpet av en ukes periode. Dermed tillater denne metoden forskere å samle pollen fra flere elveblest på tvers av forskjellige steder som øker både prøvetakingsinnsatsen og statistisk robusthet for fremtidige studier.

For å utvikle og forbedre pollenfilterdesignene var videoopptak av humlebiarbeiderne som passerte gjennom fellemekanismen avgjørende. Vi observerte at når en humlebi passerer gjennom et stramt rom, strekker bakbenene seg bak og under magen (Figur 2C \u2012E). Observasjon av denne virkemåten resulterte i endringer i 3D-utskriftsutforming og prøve- og feiltesting av pollenfiltre (Tabell 1). Utnyttelse av videoopptakene for observasjon ved utplassering av feller anbefales før oppstart av det formelle eksperimentet for å sikre at fellene fungerer som de skal og effektivt, slik at endringer kan gjøres om nødvendig. For å gjøre rede for forskjeller i kroppsstørrelse både innenfor en bikube og blant elveblest og målene i studien, kan felleinngangsstørrelsen varieres. Vi observerte at justering av felleinngangen slik at de større foragerne kunne gå ut og gå inn i bikube ga minimal forstyrrelse av foraging aktiviteter og rimelig effektivitet (>50%) fjerning av korbicular pollen belastninger. Den 3D-trykte plasten er enkelt modifisert med håndverktøy, og utskriftsdesign kan manipuleres for bestemte prosjekter eller som inngangsdesign for esker endres18.

Begrensningene ved denne metoden er at pollenfilterdesign er unike for arten av humlebi som prøves. Denne metoden bruker en jevn størrelse på inngangshull som i teorien kan begrense de større individer i reiret fra foraging og mindre arbeidere som fôr ikke kan prøves; Imidlertid tillot vårt design store arbeidere å passere gjennom, og vi kvantifiserte ikke effektiviteten basert på kroppsstørrelse. Designet som er tilgjengelig for nedlasting er designet på gjennomsnittlig størrelse på B. huntii-arbeidere (3,22 mm thoraxbredde22) og dermed må det utvides som beskrevet for arbeidere av B. utålmodigheter (3,38 mm23) eller B. terrestris (4,77 mm24). I en studie ved hjelp av B. terrestrisble større individer notert å samle pollen oftere enn mindre arbeidere25; Et påfølgende arbeid fant imidlertid ingen sammenheng i arbeiderstørrelse og frekvensen av pollenforaging turer av den nordamerikanske humlebien B. utålmodigheter26,27,28. I tillegg kan arbeiderstørrelsen variere gjennom sesongen12, og pollenfiltre bør derfor inspiseres regelmessig for å sikre at pollensamlingen skjer effektivt. Å forstå artene av interesse og de spesifikke forskningsspørsmålene som tas opp vil være avgjørende for å vurdere nytten av denne felledesignen fra sak til sak.

Atferdsresponser utstilt ved å returnere foragere til tilstedeværelsen av engasjerte pollenfeller var variable. Disse inkluderte: (i) arbeidere som akklimatiserte seg til den ekstra innsatsen som trengs for å komme inn i reirmiljøet igjen, (ii) arbeidere som tar flere forsøk på å passere gjennom filteret, (iii) arbeidere som forsøker å omgå filteråpningen og i stedet å passere gjennom fellekroppssikten, og (iv) arbeidere unngå filteret og bytte til nektarsamling og overføring til hekker gjennom ventilasjonshull langs bunnen av reirboksen. Humlebi foragere som forsøkte å finne alternative innganger til bikube hadde blitt observert i en tidligere studie av denne arten29 selv når reirinnganger ikke er blokkert. Mens disse svarene ble observert, var de uvanlige nok til at vi ikke kvantifiserte andelen foragere som endret oppførsel på grunn av felletilstedeværelsen, bortsett fra at de fleste bier akklimatiserte seg til fellene kort tid etter felleutplassering.

Fremtidige anvendelser av denne metoden inkluderer tilpasning av eksisterende design for andre kommersielt produserte humlebiarter, spesielt B. terrestris og B. utålmodige som primært brukes til pollinering av drivhusavlinger over hele verden19. Bruk av disse pollenfellene på kommersielle elveblest på steder utenfor deres opprinnelige rekkevidde vil tillate forskere å bestemme hvilken nisje som overlapper og konkurranseinteraksjoner kan forekomme med innfødte Bombus art30,31.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

Forfatterne har ingenting å avsløre.

Acknowledgments

Vi takker Colby Carpenter og Spencer Mathias for deres hjelp med 3D-utskriftsdesign. Vi takker Ellen Klinger for hjelp til å produsere fotografiske figurer og Jonathan B. Koch for å ha bistått med revisjoner. Støtten ble gitt av 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

References

  1. Michener, C. D. The bees of the world. , JHU press. (2000).
  2. 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).
  3. 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).
  4. 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).
  5. 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).
  6. Thomson, D. Competitive interactions between the invasive European honey bee and native bumble bees. Ecology. 85 (2), 458-470 (2004).
  7. 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).
  8. 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).
  9. 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).
  10. 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).
  11. 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).
  12. Heinrich, B. Bumblebee Economics. , Harvard University Press. (2004).
  13. Leonhart, S. D., Bluthgen, N. The same, but different: pollen foraging in honeybee and bumblebee colonies. Apidologie. 43, (2012).
  14. 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).
  15. 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).
  16. Spaethe, J., Weidenmüller, A. Size variation and foraging rate in bumblebees (Bombus terrestris). Insectes Sociaux. 49 (2), 142-146 (2002).
  17. 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).
  18. 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).
  19. Kearns, C. A., Inouye, D. W. Techniques for Pollination Biologists. , University Press of Colorado. (1993).
  20. 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).
  21. 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).
  22. Medler, J. T. A nest of Bombus huntii Greene (Hymenoptera: Apidae). Entomological News. 70, 179-182 (1959).
  23. Husband, R. W. Observation on colony of bumblebee species (Bombus spp). Great Lakes Entomologist. 10, 83-85 (1977).
  24. Buttermore, R. E. Observations of successful Bombus terrestris (L), (Hymenoptera: Apidae) colonies in Southern Tasmania. Australian Journal of Entomology. 36, 251-254 (1997).
  25. 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).
  26. 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).
  27. 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).
  28. Hagbery, J., Nieh, J. C. Individual lifetime pollen and nectar foraging preferences in bumble bees. Naturwissenschaften. 99 (10), 821-832 (2012).
  29. 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).
  30. 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).
  31. 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).

Tags

Biologi Utgave 161 Bombus pollenfelle 3D-utskrift ikke-dødelig prøvetaking pollenforaging
En 3D-trykt pollenfelle for humlebi (<em>Bombus</em>) Bikubeinnganger
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

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).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
Simple Hit Counter