꿀벌은 가장 협조적이고 근면한 생물 중 하나입니다. 그들이 꽃꿀을 수집하여 벌집으로 돌려보내는 과정은 수만 마리의 벌이 관여하는 집단적 의사 결정의 놀라운 예입니다. 그러나 우리의 모든 연구에도 불구하고 그들의 채집 행동, 즉  벌이 꽃꿀의 품질을 어떻게 평가하고 , 이동 거리를 결정하고, 집단적 결정을 내리는지에 대한 많은 미스터리가 여전히 있습니다.

이러한 질문에 답하기 위해, 펜실베이니아 주립 대학의 연구진은 32,000마리 이상의 꿀벌( Apis mellifera )에 작은 QR 코드를 부착하고 자동화된 시스템을 사용하여 수개월 동안 꿀벌의 활동을 모니터링했습니다.

왜 (그리고 어떻게) 32,000마리의 벌에 태그를 달았는가

개별 벌에 소형 QR 코드를 붙이는 것은 결코 쉬운 일이 아니지만, 동시에 수천 마리의 벌을 추적하는 가장 좋은 방법입니다.

"꿀벌 군집의 규모가 크고 군집의 활동 기간이 길기 때문에 직접 관찰을 통해 먹이를 찾는 행동을 연구하는 것은 일반적으로 시간이 많이 걸리는 작업입니다. 이러한 필요성을 해결하기 위해 우리는 꿀벌 먹이꾼의 출입 활동을 모니터링하기 위한 자동화된 이미징 시스템을 개발했습니다." 연구 저자는  이렇게 말했습니다 . 

실험을 위해 연구 저자들은 펜실베이니아에 3개, 뉴욕에 3개, 총 6개의 양봉장(벌집)을 선택했습니다. 그들은 이 양봉장을 방문하여 셸락 접착제라는 자연스럽고 안전한 접착제를 사용하여 어린 벌의 등에 AprilTags를 붙였습니다. AprilTags는 흑백 패턴이 있는 태그(기본적으로  일반 QR 코드의 미니 버전 )로, 로봇과 카메라가 물체와 위치를 인식하는 데 도움이 됩니다. 부상 위험을 피하기 위해 연구자들은 아직 쏘는 능력이 발달하지 않은 어린 벌에만 태그를 달았습니다.

연구 저자들은 "우리는 각 벌의 흉부에 부착된 AprilTags를 사용하여 고유한 식별 번호를 제공했으며, 이를 통해 시스템은 군집의 채집 시즌 내내 출입 이벤트를 추적할 수 있었습니다."라고 언급했습니다.

다음으로, 그들은 양봉장 벌집 위에 맞춤형 스캐너 시스템을 설치했습니다. 이 시스템은 카메라, Raspberry Pi 컴퓨터(ATM 카드 크기의 작은 단일 보드 컴퓨터) 및 쉽게 구할 수 있는 기성품 구성 요소를 활용했습니다. 

벌이 벌집을 떠나거나 들어올 때마다 시스템은  QR 코드를 스캔 하여 자동으로 벌의 움직임을 감지하고 기록했습니다 .

꿀벌의 먹이 찾기는 우리가 생각하는 것보다 더 이상하다

BeeCam-AprilTag 시스템의 데이터에 따르면 대부분 벌은 벌집 밖으로 최대 4분만 이동했지만, 일부는 거의 2시간 동안 밖에서 이동했습니다(연구에서는 그 이유를 설명하지 않음). 더욱 흥미로운 점은 벌들이  벌집  을 떠나 먹이를 찾는 것만은 아니었다는 것입니다.

"예를 들어, 그들은 종종 "청소 비행"이라고 알려진 짧은 여행을 하여 벌집 밖으로 배설하는데, 일반적으로 몇 초에서 1분 정도만 지속됩니다. 흐린 날에는 벌들이 잠시 벌집을 나가서 날씨를 확인한 다음 채집할지 여부를 결정할 수도 있습니다." 연구 저자는 언급합니다. 

또한, 새로운 채집자는 해당 지역과 벌집으로 돌아가는 데 도움이 되는 시각적 단서에 익숙해지기 위해 '방향 비행'에 참여합니다. 이러한 방향 비행은 일반적으로 250~300초 동안 지속됩니다.

그러나 가장 충격적인 발견 중 하나는  수명과 관련이 있습니다 . 일반적으로 꿀벌은 약 28일(4주) 동안 산다고 믿어지지만 연구 저자들은 꿀벌이 최대 6주(42일) 동안 먹이를 찾는 것을 발견했습니다.

꿀벌은 적어도 생후 2주가 되면 먹이를 찾기 시작하는데, 이는 이 곤충이 실제로 최대 8주(56일)까지 살 수 있다는 것을 의미합니다. 이는 기존의 수명 추정치를 뛰어넘는 수치입니다.

연구 저자 중 한 명인 로빈 언더우드는 Popular Science 에 "우리는 꿀벌이 처음 생각했던 것보다 훨씬 더 오랫동안 먹이를 찾는다는 것을 발견했습니다."  라고 말했습니다  .

꿀벌 개체수를 모니터링하는 쉬운 방법

지난 20년 동안 벌 개체수는   미국과 세계 다른 지역에서  심각하게 감소 했습니다. 예를 들어, 벌 종의 수를 비교한 연구에 따르면  1990년대에서 2015년 사이에 세계 벌 종의  4분의 1이 사라졌습니다.

PSU 보고서는 "미국에서만 양봉가들이 2006년 이후 매년 벌집의 약 30%를 잃었고 연간 총 손실량은 최대 40%에 달했다는 연구 결과가 있습니다."라고  언급했습니다 .

연구자들은 양봉장 하나당 비용이 불과 1,500달러인 벌 모니터링 시스템이 벌의 행동을 이해하는 데  뿐만 아니라 보존 전략을 실행하는 데도  귀중한 도구가 될 수 있다고 믿고 있습니다  .

예를 들어, 양봉가는 이 시스템을 사용하여 먹이 패턴을 모니터링하고, 군집 건강을 추적하고, 벌 활동에 영향을 미치는 환경 요인을 평가할 수 있습니다. BeeCams의 실시간 데이터는 특정 지역의 벌 개체수 감소를 유발하는 특정 스트레스 요인(예: 오염, 살충제 노출 등)을 식별하는 데에도 도움이 될 수 있습니다.

"이 시스템을 오픈 액세스 및 저비용 장비로 개발하는 목표 중 하나는 이 방법을 수십(또는 수백) 개의 경관에 복제할 수 있도록 전환하는 것이었습니다."라고 Margarita López-Uribe가 말했습니다.