Para peneliti menempelkan kode QR ke punggung ribuan lebah untuk melacak kapan dan berapa lama mereka meninggalkan sarangnya. (Kredit: Disediakan oleh Margarita López-Uribe, Robyn Underwood, Julio Urbina, Diego Penaloza-Aponte dan tim)
32.000 pelacak kode QR memberikan gambaran unik di dalam sarang
Pendeknya
- Para ilmuwan melacak 32.000 lebah madu menggunakan tag kecil seperti kode QR, dan mengungkapkan bahwa mereka hidup jauh lebih lama dari perkiraan sebelumnya – hingga 8 minggu, bukan 4 minggu.
- Sebagian besar lebah melakukan perjalanan singkat selama 1-4 menit ke luar sarang, namun sekitar 1/3 lebah yang diberi tag menghabiskan waktu lebih dari 2 jam, hal ini menantang asumsi tentang jarak mencari makan pada umumnya.
- Sistem pemantauan otomatis senilai $1.500 dapat membantu menetapkan standar peternakan lebah organik yang lebih praktis dengan menyediakan data yang tepat tentang seberapa jauh lebah benar-benar melakukan perjalanan untuk mencari makan.
TAMAN UNIVERSITAS, Pa.— Beberapa ratus lebah madu di pedesaan Pennsylvania dan New York memakai aksesoris kecil berteknologi tinggi—miniatur kode QR yang ditempel di punggung mereka. Tag-tag ini bukan hanya tren terbaru dalam bidang lebah; ini adalah bagian dari penelitian dari Penn State yang memecahkan misteri lama: seberapa jauh lebah madu melakukan perjalanan dari sarangnya untuk mengumpulkan serbuk sari dan nektar?
Sistem yang disebut BeeCam-AprilTag ini menggunakan tanda pengenal khusus seukuran kuku kelingking yang ditempelkan pada lebah. dada (segmen tengah tubuhnya). Anggap saja sebagai sistem lencana ID. Seperti pekerja yang mengamati bangunan yang aman, lebah-lebah ini “berdengung masuk dan keluar” dari sarangnya, dengan kamera yang mencatat pergerakan mereka melalui pintu masuk yang disesuaikan. Penelitian dipublikasikan di Perangkat KerasX bertujuan untuk memantau pola perjalanan lebah madu dengan tag yang dirancang khusus ini.
“Dalam biologi lapangan, kita biasanya hanya melihat sesuatu dengan mata kita, namun jumlah pengamatan yang kita lakukan sebagai manusia tidak akan pernah bisa mencapai apa yang bisa dilakukan mesin,” jelas penulis studi Margarita López-Uribe, profesor entomologi di Penn State, dalam sebuah pernyataan.
Sepanjang musim semi dan musim panas 2024, para peneliti menandai lebih dari 32.000 lebah di enam lokasi. Setiap dua minggu, mereka memilih 600 lebah muda yang baru muncul di enam koloni. Anak-anak muda ini adalah kandidat yang ideal.
“Kami menargetkan lebah muda sehingga kami dapat melacak usia mereka dengan lebih akurat, terutama saat mereka mulai terbang dan berhenti,” kata rekan penulis Robyn Underwood. “Lebah muda juga lebih lembut dan belum menyengat sehingga lebih mudah ditangani.”
Sistem pelacakan menggabungkan komputer mini terjangkau yang disebut Raspberry Pis dengan kamera, lampu, dan terowongan masuk khusus. Seluruh biaya pengaturan kurang dari $1.500 per peternakan lebah (yang mencakup enam koloni).
“Tujuan kami adalah mengembangkan sesuatu yang dapat dijalankan di lingkungan pedesaan, jauh dari laboratorium, menggunakan tenaga surya, dan menjadikan segalanya open source. Siapa pun dapat menggunakan sistem ini dan memodifikasinya,” kata rekan penulis Diego Penaloza-Aponte.
Meskipun sebagian besar penerbangan yang tercatat berlangsung antara satu hingga empat menit, dengan perjalanan singkat untuk memeriksa cuaca atau melakukan “penerbangan pembersihan”, beberapa lebah menghabiskan lebih banyak waktu di luar angkasa. Faktanya, 34% lebah yang diberi tanda telah hilang selama lebih dari dua jam. Selama berminggu-minggu dengan lebih sedikit bunga yang tersedia, lebih banyak lebah menghabiskan waktu lebih lama untuk mencari makan, dan kemungkinan besar akan bepergian lebih jauh untuk mencari makanan.
Mungkin yang paling mengejutkan adalah penelitian ini menantang keyakinan yang ada tentang masa hidup lebah. Meskipun lebah madu diperkirakan hidup sekitar 28 hari, para peneliti mengamati mereka mencari makan selama enam minggu setelah periode awal pematangan dua minggu, yang secara signifikan lebih lama dari yang diyakini sebelumnya.
Penelitian ini bertujuan untuk menginformasikan praktik peternakan lebah organik. Meskipun Departemen Pertanian AS mengusulkan standar sertifikasi organik pada tahun 2010, standar tersebut tidak pernah diterapkan. Perkiraan saat ini menunjukkan bahwa lebah dapat terbang hingga 10 kilometer dari sarangnya, namun para peneliti yakin jarak ini jarang terjadi. Data yang lebih tepat dapat membantu menetapkan persyaratan praktis sertifikasi organik.
Ke depan, tim ini berkolaborasi dengan Virginia Tech untuk membandingkan waktu mencari makan dengan data “waggle dance”—gerakan fisik yang digunakan lebah untuk mengomunikasikan lokasi sumber makanan kepada teman di sarangnya. Mereka juga berencana untuk melacak jenis lebah lain dan mengadakan lokakarya yang mengajarkan para ilmuwan dan peternak lebah untuk membangun sistem pemantauan mereka sendiri.
Ringkasan Makalah
Metodologi
Para peneliti menempelkan penanda AprilTag pada lebah yang baru muncul menggunakan lem alami. Tanda-tanda ini dideteksi oleh kamera di pintu masuk sarang yang dimodifikasi yang menyalurkan lebah melalui terowongan yang dipantau. Komputer Raspberry Pi bertenaga surya memproses gambar secara real-time, merekam entri dan keluar. Data ditransfer secara nirkabel ke komputer pusat, dengan pengumpulan manual mingguan oleh para peneliti.
Hasil
Selama 21 hari, sistem mencatat 15.736 deteksi di 3.297 peristiwa berbeda (32% entri, 18,77% keluar, 49,23% tidak diketahui). Dari 675 perjalanan lengkap yang dilacak, 533 perjalanan memakan waktu kurang dari dua jam. Sebagian besar perjalanan terjadi dalam waktu 1-4 menit, dengan rata-rata 18 menit 38 detik.
Keterbatasan
Tantangan teknisnya mencakup deteksi yang terlewat dari pergerakan lebah yang cepat, perayapan terbalik, dan kontaminasi jendela pandang. Beberapa lebah berkeliaran di pintu masuk, menghasilkan ratusan bacaan yang berlebihan setiap hari. Tenaga surya memerlukan baterai cadangan selama periode mendung yang berkepanjangan.
Diskusi dan Kesimpulan
Sistem BeeCam-AprilTag menunjukkan potensi pemantauan lebah otomatis dalam jangka panjang. Selain melacak pola mencari makan, penelitian ini juga mengungkap wawasan tak terduga tentang umur panjang dan perilaku lebah. Desain sumber terbuka sistem memungkinkan modifikasi dan peningkatan di masa depan.
Pendanaan dan Pengungkapan
Penelitian ini didukung oleh Institut Pangan dan Pertanian Nasional Departemen Pertanian AS. Pendanaan tambahan berasal dari Penn State Drawdown Scholar Program, College of Engineering, dan Institute of Energy and the Environment.
Informasi Publikasi
Diterbitkan di Perangkat KerasX (Volume 20, 2024), “Pemantauan pintu masuk otomatis untuk menyelidiki perjalanan mencari makan lebah madu menggunakan platform nirkabel sumber terbuka dan tag fidusia” muncul di bawah lisensi Creative Commons Attribution 4.0 International.
