TLS Handshake Explained - Computerphile
Taula de continguts:
Les poblacions d'abelles melífiques a tot el món són en perill i és una situació greu per als humans. Les amenaces derivades del canvi climàtic, dels pesticides tòxics i de les malalties han contribuït a una forta disminució de la població de les abelles des de l'any 2006. I, ja que un terç dels aliments que mengem és un resultat directe de la pol·linització d’insectes, fins i tot per les abelles, hi podrien haver conseqüències greus si l'espècie s'extingeix.
Recentment hem descobert més informació sobre un senyal d’abelles coneguda i important coneguda com a senyal de vibració abdominal dorso-ventral (DVAV). Coneguda com la "crida de despert" de les abelles melífiques, aquest senyal indica a altres abelles que es preparin per augmentar la càrrega de treball, especialment en relació amb el menjar. Hem desenvolupat un sensor remot que ens va permetre controlar les colònies de les abelles sense obrir el rusc. En entendre la freqüència i la força del senyal DVAV a la colònia, els apicultors i els investigadors podrien controlar millor la salut de les colònies d'abelles a tot el món.
Vegeu també: Mireu un eixam d'hivern que canvia constantment i il·lustra la "ment del rusc"
A molts països (i especialment a Europa) l’habitatge forestal que necessiten les abelles melífiques ja no existeix, de manera que la majoria de les abelles melíferes només sobreviuen gràcies als apicultors, que proporcionen caixes i ruscos per viure. monitoritzar les colònies d’abelles melífiques és essencial per a la seva supervivència.
Els problemes poden sorgir ràpidament en una colònia, amb efectes devastadors. Mentre que els apicultors comercials estan fent tot el possible per controlar les poblacions d'abelles als ruscos, la comprovació de la població de tots els ruscs és una tasca gairebé impossible, ja que alguns professionals tenen més de 1.000 colònies per cuidar.
Les investigacions recents s'han centrat a trobar maneres de controlar les poblacions de les abelles melífiques sense haver d’obrir físicament ruscs. Això ajudarà als apicultors a comprovar millor la seguretat de les seves colònies i poden ajudar a sostenir les poblacions d’abelles melíferes.
Hem estat especialment interessats en investigar les vibracions que es deriven de l’activitat de les abelles melífiques a l'interior de la urticària per entendre millor el seu comportament a la boca. Mitjançant la detecció i la mesura de les vibracions enviades a través del panell de les abelles individuals, podem estudiar i descodificar els missatges que les abelles meloses s'estan enviant.
Comunicació d'abelles
El senyal DVAV és una forma ben coneguda de comunicació de les abelles melíferes, que diu a altres abelles del rusc que es preparen per a una major càrrega de treball. Aquest senyal duri un segon i es produeix quan una abella pren una abella receptora amb les seves potes del davant i sacseja rítmicament l'abdomen cap enrere i enrere, normalment 20 vegades per segon.
Mitjançant un sensor d’acceleròmetre (que mesura la velocitat d’acceleració que vibra el cos d’una abella) amb un programari de gravació automatitzat, vam poder controlar de manera contínua l’activitat del rusc de les abelles. La nostra investigació ha descobert que podem recollir el senyal de DVAV al rusc quan les abelles passen a prop del nostre sensor. El fet de saber això ens permet afinar la nostra avaluació de la salut de la colònia, ja que els trastorns específics de la salut es veuran reflectits en els canvis en els nivells d’activitat generals del rusc.
No es coneixia anteriorment aquesta "trucada de despert" per produir cap vibració dins del panell de mel, però ara hem registrat la forma d’ona associada amb un detall excepcional. L’anàlisi de vídeo addicional ens va permetre confirmar que era el senyal DVAV que el nostre sensor estava detectant. A partir d’aquest moment, vam poder crear més programes d’aprenentatge de màquines per detectar i registrar automàticament qualsevol aparició de DVAV a partir de les dades que el nostre sensor recollia.
Hem seguit aquest senyal en tres ruscos al Regne Unit i França durant un màxim de 16 mesos. Hem trobat que el senyal és molt comú i és molt repetible. Es produeix de manera inesperada més freqüentment a la nit, amb una disminució diferent cap a la meitat de la tarda: una tendència oposada a l'amplitud (força o intensitat) dels senyals. També hem trobat que les abelles produiran normalment aquest senyal directament al peix.
Això, juntament amb altres investigacions, suggereix que el senyal DVAV pot no funcionar només com a trucada de despert. Per exemple, aquest senyal pot ser una manera perquè les abelles sondeu el contingut del panal per comprovar els nivells d’emmagatzematge de mel i pol·len, o per la presència d’ous. L'amplitud del senyal, que varia molt entre la nit i el dia, pot indicar el context en què es produeix el missatge. La seva freqüència de nit millorada és alhora un descobriment nou i, actualment, un misteri sorprenent.
Aquesta nova comprensió del senyal DVAV ajudarà als científics a recrear-la perquè puguem intentar comunicar-nos amb les abelles. Mitjançant la realització d’una rèplica precisa d’onades de senyalització DVAV al panal (alguna cosa no possible abans del nostre estudi), els investigadors podran transmetre missatges significatius a la colònia. Això els permetrà comprovar que s'aconsegueix una activitat millorada de la colònia, i també els permetrà comprendre millor les funcions específiques del senyal DVAV.
Vegeu també: Col.lapse d’abelles mundials Es pot reduir a un àcid viciós i una idea desesperada
La nostra nova investigació es basa en el treball realitzat per Karl von Frisch, que va desxifrar el significat de la "dansa de les abelles" de les abelles melífiques. Von Frisch va descobrir que les abelles de mel per alertar-se mútuament de nèctar a la zona i donen instruccions altament precises sobre on trobar això. La dansa es veu encara discutida avui com un exemple de sofisticació sorprenent en la comunicació d'insectes. El descobriment també va provocar un canvi en el nostre pensament sobre altres formes de vida i la manera en què afecten les nostres vides.
Amb les proves actuals que tenim sobre l’efecte perjudicial de la humanitat a la Terra, és probable que l’impacte de la societat en el planeta només empitjori. Malgrat el nostre desig de protegir les espècies amenaçades, sovint prenem decisions per al benefici de la humanitat que perjudica el medi ambient. En ressaltar un altre element fascinant de la comunicació de les abelles melífiques, esperem que el nostre treball ajudi a canviar el pensament de la humanitat i que faci de la sostenibilitat del planeta la màxima prioritat.
Aquest article va ser publicat originalment a The Conversation per Martin Bencsik i Michael Ramsey. Llegiu l'article original aquí.
Els micos de llana corren el risc d'extinció: com planifiquen els científics per salvar-los
Durant els últims 50 anys, la pèrdua d’hàbitats, la caça furtiva i el contraban per adopció com a mascotes han decimat les poblacions de micos lanats de Colòmbia, fent que les espècies siguin més difícils de detectar. Per això, els científics han creat una manera de salvar l’espècie de l’extinció.
Els arbres biotecnològics dissenyats genèticament poden ser clau per salvar els boscos nord-americans
Les amenaces que enfronten els nostres boscos són moltes, i la salut d’aquests ecosistemes empitjora, segons el Servei Forestal dels EUA, raó per la qual els científics estan considerant els molts aspectes i reptes de l’ús de la biotecnologia per millorar la salut dels boscos.
Per què extinció ràpida pot signar conseqüències devastadores per a l’ecosistema
Quan el Sudan el rinoceront blanc es va acabar, va confirmar l'extinció d'una de les subespècies més emblemàtiques de la sabana. L’extinció és inevitable al món natural, i alguns fins i tot l’han qualificat de "motor d’evolució", llavors, per què ens hauria de suposar l’extinció? Els biòlegs de conservació pesen.