Le api mellifere sono notoriamente difficili da studiare perché sono molto sensibili a agli stimoli esterni, che spesso vengono visti come una minaccia. Gli strumenti e le condizioni di ricerca e persino gli odori sconosciuti possono disturbare il comportamento di una colonia. Ora, un gruppo di ricerca congiunto del Mobile Robotic Systems Group della Scuola di Ingegneria e della Scuola di Scienze informatiche e della comunicazione dell’Ecole Polytechnique Fédérale De Lausanne (Svizzera) e del progetto Hiveopolis dell’Università austriaca di Graz, ha sviluppato un sistema robotico che può essere integrato in modo discreto nel telaio di un alveare standard. Composto da una serie di sensori termici e attuatori, il sistema misura e modula il comportamento delle api attraverso variazioni di temperatura localizzate. “Molte regole della società delle api sono influenzate dalla temperatura, quindi abbiamo sfruttato questo aspetto per questo studio”, spiega il dottorando dell’EPFL Rafael Barmak, primo autore di un articolo sul sistema pubblicato su Science Robotics. “I sensori termici creano un’istantanea del comportamento collettivo delle api, mentre gli attuatori ci permettono di influenzare il loro movimento modulando i campi termici”. “Gli studi precedenti sul comportamento termico delle api da miele in inverno si sono basati sull’osservazione delle api o sulla manipolazione della temperatura esterna”, aggiunge Martin Stefanec dell’Università di Graz.
Un “superorganismo bioibrido” per mitigare il collasso delle colonie
Le colonie di api sono difficili da studiare in inverno perché sono sensibili al freddo e l’apertura degli alveari rischia di danneggiarle oltre a influenzarne il comportamento. Ma grazie al sistema robotico biocompatibile, i ricercatori sono riusciti a studiare tre alveari sperimentali, situati presso l’Artificial Life Lab dell’Università di Graz, durante l’inverno e a controllarli a distanza dall’EPFL. All’interno del dispositivo, un processore centrale coordinava i sensori, inviava i comandi agli attuatori e trasmetteva i dati agli scienziati, dimostrando che il sistema poteva essere utilizzato per studiare le api senza bisogno di intrusioni e nemmeno di telecamere.”Raccogliendo dati sulla posizione delle api e creando aree più calde nell’alveare, siamo stati in grado di incoraggiarle a muoversi come non farebbero normalmente in natura durante l’inverno, quando tendono a raggrupparsi per conservare energia. Questo ci dà la possibilità di agire per conto di una colonia, per esempio indirizzandola verso una fonte di cibo o scoraggiandola dal dividersi in gruppi troppo piccoli, abitudine che può minacciarne”.
Gli scienziati sono riusciti a prolungare la sopravvivenza di una colonia dopo la morte della regina distribuendo energia termica attraverso gli attuatori. La capacità del sistema di mitigare il collasso delle colonie potrebbe avere implicazioni per la sopravvivenza delle api, che è diventata una preoccupazione crescente per l’ambiente e la sicurezza alimentare a causa del declino delle popolazioni globali di questi impollinatori. I ricercatori intendono ora utilizzare il sistema per studiare le api in estate, periodo critico per l’allevamento delle larve. Parallelamente, il gruppo Mobile Robotic Systems sta esplorando sistemi che utilizzano percorsi vibrazionali per interagire con le api da miele.
