Randy Oliver
ScientificBeekeeping.com
First published in ABJ July 2016
En av de mest fascinerande delarna av biets fantastiska värld är hur klustret fungerar. Här kommer en översättning av en lång artikel, som delas upp, från Randy Oliver’s hemsida.
På hösten blir temperaturen för kall för bina att söka föda, och det finns heller ingen nektar eller pollen att få. Som svar går det europeiska honungsbiets superorganism in i en sorts “dvala” för att bevara sina matreserver till bättre tider.
Jag vill inte blanda ihop, men det finns två separata fenomen som äger rum under denna fas av kolonilivet: Ett upphörande av yngeluppfödningen som svar på brist på inkommande pollen, och ett behov för kolonin att spara energi under kallt väder.
Båda ovanstående fenomen inträffar samtidigt i kalla vinterklimat, vilket kan få en att tro att de nödvändigtvis är kopplade till tid på säsongen, dygnets längd eller temperatur. I själva verket är svaret på brist på pollen och svaret på låg temperatur oberoende av varandra, men råkar överlappa varandra i kalla vinterområden.
Vid långvarig torka, som stoppar pollenproduktionen, kan bina svara med att stoppa yngelsättningen som sen kommer igång igen när vädret åter ger tillgång till pollen.
Hur bina hanterar kalla förhållanden skiljer sig åt beroende på vilken art vi talar om. Solitära biarter övervintrar vanligtvis som vilande puppor; humlor och sociala getingar övervintrar som individuella parade drottningar. Vissa asiatiska arter av honungsbin (t.ex. Apis dorsata) vandrar till varmare områden för vintern. Det europeiska honungsbiet, Apis Mellifera, utnyttjar sin betydande kroppsmassa (klustret) och en vana att bosätta sig i en skyddad trädhåla för att upprätthålla en kontrollerad temperatur. Honungsbiet är den enda insekten i kallvinterklimat som håller en förhöjd kroppstemperatur [1], och gör det genom att leva på sin lagrade honung. I den här delen kommer jag att diskutera lite biologi, men mestadels fysiken i kallvinterklustret. Även om kolonins “dvala” under sommartorkan inte begränsas av sträng kyla, är fysiken som är involverad liknande.
Problemet
Honungsbin, som är en tropisk insekt, måste hålla en kroppstemperatur på minst 15˚C för att fungera (och en yngelnestemperatur i intervallet 34-35˚C). I en kall vintermiljö kräver detta betydande metabolisk produktion av energi, med honungsreserver som den enda bränslekällan. Kolonin står nu inför en problem. Klustret måste förbli tillräckligt varmt för att försvara sig och röra sig till sina honungsförråd, men ändå spara alla möjliga kalorier för att inte få slut på mat innan vårblomningen. Dessutom måste den tillhandahålla en vattenkälla för att späda ut den honungen för konsumtion. Under utvecklingens gång har det europeiska honungsbiet kommit på hur man kan åstadkomma allt ovan i den lätt isolerade håligheten i ett ihåligt träd. Ju bättre vi biodlare förstår den inblandade fysiken och biologin, desto bättre skötsel kan vi ge våra kolonier som hålls i konstgjorda håligheter (bikupor).
Beskrivning av vinterklustret
Vinterklustret, som har förlorat det sista av sina kortlivade “sommarbin”, består nu till stor del av långlivade vinterbin. På grund av ännu oklara beteendesignaler undviker dessa bin uppfödning av yngel (eller föder upp dem endast sporadiskt) i ungefär en månad eller så innan de (vanligtvis) återinleder kontinuerlig yngeluppfödning från januari och framåt (I norra Kalifornien, översättarens kommentar). Under viloperioden arrangerar bina i kolonin sig i ett kluster av optimal storlek och form för att spara värme och minimera deras konsumtion av butiker. Bilderna nedan (fig. 1) visar bin i en tät klunga
Praktisk tillämpning: min bästa framgång är med kolonier som börjar vintern som ett tätt, lagomt stort, mycket lugnt kluster centrerat främst i den nedre yngelkammaren, med massor av fulla honungskammar ovanför. Kolonier som är “vakna” eller aktiva under locket vid vinterinspektion har vanligtvis ett problem.
Klustrets fysik
Vinterklustret är ganska effektivt när det gäller att spara värme – ett 12-ramars kluster (6 lbs bin) med en innertemperatur på 34˚C använder endast cirka 25 watt energi vid minustemperatur (Fig. 2; jämför denna värmeeffekt med den av en 25-watts glödlampa). Denna effektivitet när det gäller att spara värme är i nivå med den för de bästa ryggradsdjuren. Som observerats av Southwick [2]: “Klustrets svar liknar det hos ripan, en mycket välisolerad fågel (med dunfjädrar till och med på fötterna) som bor i arktiska och alpina regioner i västra Nordamerika.”
Praktisk tillämpning: Southwicks data [4] indikerar att honungsbikolonin är förvånansvärt energieffektiv vid omgivningstemperaturer mellan fryspunkten och 50˚F (10˚C), med energianvändning som ökar utanför detta intervall. Det är mest snålt med sina förråd på runt 40˚F (4˚C) – den temperatur som rekommenderas för övervintring inomhus. Detta har praktiska tillämpningar (tabell 1):
| Metabolic Rate (Watts/kg) | Honey consumed (lbs) over the winter |
| 10 | 36 |
| 15 | 53 |
| 20 | 71 |
Praktisk tillämpning: enligt min erfarenhet sker den minst effektiva övervintringen vid cirka 55-60˚F (13-16˚C), när det inte är riktigt varmt nog att föda, men ändå inte riktigt kallt nog för att bilda en tät klunga, men tillräckligt varmt att sätta yngel. Mycket energi går till spillo när kolonin bryter kluster varje dag som förberedelse för eventuellt (och ofta fruktlöst) födosök.
DoD's bisyssla 