Forskningen utmanar den populära uppfattningen att honungsbin naturligt isolerar sina kolonier från kyla

En Leeds-forskare vill hjälpa biodlare att forma sina metoder efter att hans studie verkade motbevisa den populära uppfattningen att honungsbin naturligt isolerar sina kolonier från kylan. Hans resultat tyder på att varelserna kan utsättas för termiskt inducerad stress.

PhD University of Leeds student Derek Mitchell efterlyser ytterligare debatt om den etiska användningen av insekter, och säger att hans forskning verkar motsäga den allmänt accepterade teorin att bins svar på kalla temperaturer är att bilda isolerande lager – en idé som har resulterat i att de har inhysts. i bikupor som är extremt dåligt isolerade jämfört med sin naturliga livsmiljö.

Studien, som publiceras i Journal of the Royal Society Interface, studerar honungsbins “kluster” – där insekterna tränger ihop sig och bildar täta skivor mellan bikakorna för att försöka hålla några av dem över 18°C ​​när utomhustemperaturen sjunker. I nästan 120 år har det yttre lagret av honungsbin i vinterklustret – den så kallade manteln – sagts isolera hordens kärna – honungsbina i mitten.

Mr Mitchell, från School of Mechanical Engineering, använde samma teknik som används för att mäta värmeförlust från byggnader och analyserade denna teori. Men hans resultat tyder på att långt ifrån att fungera som isolering, fungerar manteln mer som en kylfläns och leder värme bort från centrum. Tidningen säger: “Klustermanteln uppfyller inget av de fyra identifierade isoleringskriterierna och uppfyller alla tre kylflänskriterierna.”

Mr Mitchell sa: “Mina resultat är kontroversiella eftersom det har blivit en princip för biodling att manteln isolerar honungsbin.”

Han förklarar att när temperaturen ute sjunker ökar värmen som behövs för att hålla en temperatur över 18°C ​​inuti. När bina inte kan producera lika mycket värme sjunker temperaturen nära bikupans vägg och de närliggande honungsbina kyls ner och de rör sig närmare bina som fortfarande kan producera värme effektivt. De rör sig närmare varandra och deras kombinerade värmeledningsförmåga ökar, vilket ytterligare ökar värmeförlusten.

Han sa: “Denna nya forskning visar att klustring inte är ett ofarligt beteende, utan ett överlevnadsbeteende som svar på ett existentiellt hot – vilket leder till ökad stress på grund av kyla och ansträngning. Vissa honungsbin kan till och med äta sina egna ungar för att överleva.”

Han tillade: “I antropomorfa termer är klustring inte att “linda in dig själv i en tjock filt” för att hålla dig varm – utan snarare en desperat kamp för att pressa dig själv närmare “elden” eller dö.”

Han sa: “Jag vill dela med mig av min forskning, öka medvetenheten om djurskyddsfrågor och hjälpa till att utbilda biodlare om det komplexa samspelet mellan koloniinneslutningen och termiska vätskor – värme, strålning, vattenånga, luft – med honungsbins beteende och fysiologi.”

Harvey M. Thompson, professor i beräkningsvätskedynamik vid University of Leeds, som övervakade den nya forskningen, sa: “Det är fantastiskt att se hur maskinteknik kan tillämpas på så många olika områden och hur dessa fynd potentiellt kan användas .” Hjälp biodlare i framtiden.

Mr Mitchells forskning uppstod när hans fru började biodla, och han märkte att folk fortfarande använde bikupor designade på 1930- och 1940-talen.

Han sa: “Buporna som biodlarna använde stred mot vad jag visste om värmeöverföring och vad biodlarna hade sagt till mig om honungsbin. Jag trodde att jag kunde bygga bättre bikupor, så jag började ta reda på honungsbins behov och kom på att ingen visste i termer som var tekniskt vettiga.”

Efter att ha studerat maskinteknik som arbetande student återvände han till ämnet som doktorand. Högskolestudent. Hans tidigare forskning använde ingenjörstekniker som vanligtvis används för att lösa industriella problem och antydde att de flesta tillverkade bikupor har sju gånger mer värmeförlust än naturliga bon.

Mr Mitchell, som också har en BSc i fysik och en MSc i mikroelektronik och arbetade med rymdfarkoster för markkontroll, sa att han trodde att missförstånd om klustring delvis hade uppstått på grund av att varelsernas viloläge avslöjades av observationer i tunt (19 mm) trä dominerades av bikupor med helt andra termiska egenskaper än deras naturliga livsmiljö med tjockväggiga (150 mm) trädgropar.

Han sa att dessa långvariga övertygelser uppmuntrade påtvingad ackumulering av bikupor genom biodlarnas överväldigande användning av “otillräckligt isolerade bikupor” och, i Nordamerika, kylning. Detta ses ofta som en ofarlig eller till och med nödvändig process, där biodling och akademisk forskning ser dessa tillstånd med extrem värmeförlust som naturliga och normala.

Det kräver att brådskande förändringar i praxis övervägs, undersöks och främjas, liksom ytterligare debatt om den etiska behandlingen av honungsbin och insekter.