Έντομα: οι κηφήνες του αύριο;

Επί του παρόντος, στην Κίνα, οι ερευνητές αναπτύσσουν τεχνολογίες που καθιστούν δυνατή την παρακολούθηση και ακόμη και τον απομακρυσμένο έλεγχο των κυψελών χρησιμοποιώντας μικρές ηλεκτρονικές συσκευές.

Μια πρωτοποριακή λειτουργία

Οι τεχνολογίες βασίζονται σε μικροελεγκτές, ένα είδος ενσωματωμένου μίνι-υπολογιστή, καθώς και σε μια χούφτα αισθητήρων ενσωματωμένους γύρω και μέσα στην κυψέλη. Ένας κεντρικός μικροελεγκτής, για να περιέχει κρίσιμες πληροφορίες για την υγεία των μελισσών, παρέχει πληροφορίες για πράγματα όπως η θερμοκρασία ή η υγρασία μέσα στην κυψέλη. Τα κελιά που βρίσκονται κάτω από αυτό το ζυγίζουν για να προσφέρουν ενδείξεις για την ποσότητα του παραγόμενου μελιού ή ενδείξεις για τη δραστηριότητα των μελισσών. Ένας εξωτερικά τοποθετημένος αισθητήρας φωτός ανιχνεύει τη φωτεινότητα για να υποδείξει τον ρυθμό της δραστηριότητας των μελισσών. Εκτός από κάθε έναν από αυτούς τους αισθητήρες, υπάρχει ένα μικρό μοτέρ που λειτουργεί το άνοιγμα και το κλείσιμο του παραθύρου μεταξύ του εσωτερικού και του εξωτερικού (για παράδειγμα τη νύχτα για να μην βγαίνουν οι μέλισσες). Η επικοινωνία όλων αυτών των πληροφοριών σε πραγματικό χρόνο καθίσταται δυνατή μέσω της ασύρματης σύνδεσης σε ένα σύστημα τηλεχειρισμού.

Μικρογραφία και επίπεδο ακρίβειας

Τα ίδια τα ηλεκτρονικά εργαλεία είναι πολύ μικρά σε μέγεθος και είναι τόσο ελαφριά που θα μπορούσαν ακόμη και να τοποθετηθούν απευθείας σε μια ποικιλία εντόμων χωρίς να παρεμβαίνουν στη συμπεριφορά τους. Αυτή η λειτουργία καθίσταται δυνατή με τη σμίκρυνση του συγκροτήματος μπαταρίας/ηλεκτρονικών εξαρτημάτων. Είναι επομένως δυνατό να σταλούν συγκεκριμένα ηλεκτρικά σήματα σε στοχευμένες περιοχές κατά μήκος του νευρικού συστήματος του εντόμου για τον έλεγχο των κινήσεών του.

Οφέλη και ηθικές εκτιμήσεις

Αυτή η τεχνολογία εκτείνεται, στην πραγματικότητα, από τον έξυπνο έλεγχο των κυψελών έως την παρακολούθησή τους σε πραγματικό χρόνο από υπολογιστή (ή smartphone). Τα προβλήματα μπορούν να εντοπιστούν χωρίς να ενοχλούνται οι μέλισσες.

Με αυτές τις εξελίξεις, η ηλεκτρονική χειραγώγηση των ζωντανών ζώων αντιμετωπίζει περαιτέρω επιπλοκές: πώς μπορεί η τεχνολογική πρόοδος να εξισορροπηθεί με την ηθική των ζώων. Οι ερευνητές ζητούν ανοιχτή σκέψη και κατάλληλες οδηγίες για την αποφυγή βλάβης των ζώων.

Προγραμματισμένες καινοτομίες

Καθώς αυτή η τεχνολογία εξελίσσεται, τα συστήματα θα γίνονται μόνο μικρότερα και ακριβέστερα. Ένα άλλο μεγάλο βήμα προς τα εμπρός που έχει ήδη προγραμματιστεί είναι η προσθήκη τεχνητής νοημοσύνης στους μικροελεγκτές προκειμένου να δημιουργηθεί μια αυτόνομη προσέγγιση, για παράδειγμα, ο καθορισμός του αν οι κυψέλες πρέπει να ανοίγουν (ή όχι) ανάλογα με τον καιρό ή την παρουσία αρπακτικών. Ένας νέος αισθητήρας θα μπορούσε επίσης να ανιχνεύσει ασθένειες, επιδημίες ή την παρουσία φυτοφαρμάκων.

Πολλαπλές εφαρμογές

Χάρη σε αυτή την τεχνολογία, οι πολιτικές και στρατιωτικές εφαρμογές θα μπορούσαν να εμφανιστούν πολύ σύντομα.

Στον τομέα των πολιτών, αυτή η καινοτομία μπορεί να υποστηρίξει τη στοχευμένη επικονίαση παράλληλα με τη γεωργία όταν μειώνονται οι πληθυσμοί των μελισσών, να βελτιώσει την οικολογική παρακολούθηση των ρύπων ή ακόμη και να παρακολουθεί την εξέλιξη των οικοσυστημάτων.

Σε στρατιωτικό επίπεδο, ελεγχόμενα έντομα θα μπορούσαν να χρησιμοποιηθούν κατά τη διάρκεια διακριτικών αναγνωριστικών επιχειρήσεων παρουσία κινδύνου, για την εξασφάλιση πληροφοριών για σκοπούς αναγνώρισης, όπως η ανίχνευση της παρουσίας επικίνδυνων υλικών (χημικών, βιολογικών ή εκρηκτικών). Θα μπορούσαν επίσης να χρησιμοποιηθούν για ασφαλείς επικοινωνίες χρησιμεύοντας ως ρελέ ή συμμετέχοντας σε στοχευμένες επιχειρήσεις ηλεκτρονικής εισβολής για σκοπούς διακοπής.

Τέλος, αυτή η τεχνολογία προσφέρει τη δυνατότητα δημιουργίας βιοϋβριδικών ρομπότ που συνδυάζουν ζωντανούς οργανισμούς και ηλεκτρονικά είδη για διάφορες εφαρμογές.

Μάχη που έρχεται

Η Κίνα είναι πρωτοπόρος στην κατασκευή νέων τεχνολογιών που συγχωνεύουν τη βιολογία με τις μικροηλεκτρονικές συσκευές.

Η ανάπτυξη τεχνολογιών για τον έλεγχο των ζωντανών εντόμων, όπως οι μέλισσες, εγείρει μεγάλα γεωπολιτικά ζητήματα που συνδέονται με τον αγώνα για καινοτομία μεταξύ των μεγάλων δυνάμεων. Η κυριαρχία αυτών των συστημάτων θα μπορούσε να προσφέρει στρατηγικό πλεονέκτημα όσον αφορά την επιτήρηση, την ασφάλεια και τις πληροφορίες.

Επιπλέον, η απουσία διεθνών ρυθμιστικών πλαισίων ειδικά για αυτήν την τεχνολογία δημιουργεί μια περιοχή αβεβαιότητας και δυνητικού ανταγωνισμού μεταξύ των κρατών.

Βιβλιογραφία

Li, X., Zhang, H., & Wang, Y. «Ανάπτυξη έξυπνων συστημάτων παρακολούθησης κυψελών βασισμένων στην τεχνολογία IoT», 2021.

Khalifa, A., Mohamed, A., & Tao, X. «Βιοϋβριδικά μικρο-ρομπότ: Συνδυάζοντας ζωντανά έντομα με μικροηλεκτρονική για ρομποτική σμήνη» 2020

Advanced RoboticsWang, J., Liu, Q., Chen, H., & Xu, Z.“βελτιωμένα με AI συστήματα λήψης αποφάσεων για έξυπνη διαχείριση κυψελών (2023).

Computers and Electronics in Agriculture, 205, 107607.Computers and Electronics in Agriculture, 182, 106025.A. Dsouza, A. P et S. Hegde, «HiveLink, ένα σύστημα παρακολούθησης Smart Bee Hive βασισμένο στο IoT», 2023.

2024. Kai, LD Long et H. Sato, «Το βελτιωμένο σχήμα της κατσαρίδας cyborg προωθεί τη δυνατότητα διέλευσης σε περιορισμένα περιβάλλοντα μέσω διαπραγμάτευσης χάσματος», 2024.
2025. Hain, R. Jurowetzki et M. Squiccarini, «Mapping Complex Technologies via Science-Technology Linkages; The Case of Neuroscience – Προσέγγιση εξαγωγής λέξεων-κλειδιών με βάση μετασχηματιστή», 2022.
2026. Koroliuk, V. Nykytyuk, V. Tymoshchuk, V. Soyka et D. Tymoshchuk, «Αυτοματοποιημένη παρακολούθηση της κίνησης των αποικιών μελισσών στην κυψέλη κατά τη χειμερινή περίοδο», 2025.
2027. TM Tran, X. Yu, M. Hoggenmueller, C. Parker, P. Schmitt et JS Ber, «Αλληλεπίδραση ζώων με αυτόνομα συστήματα κινητικότητας: Σχεδιασμός για συνύπαρξη πολλών ειδών»,