Robotbijen, het klinkt wat dystopisch, maar ze zouden uiteindelijk zomaar de redding kunnen zijn van hele ecosystemen.
De piepkleine robotjes moeten de bijenkoningin stimuleren om meer eitjes te leggen door haar bijvoorbeeld het juiste voedsel op het juiste moment te geven.
De Queen Bee
Verwacht dus niet dat je binnenkort hordes robotbijen tegenkomt in het wild, het gaat om een hele specifieke interventie. “We willen het hele ecosysteem beïnvloeden door in te grijpen bij één enkel dier, de bijenkoningin”, legt robotwetenschapper Farshad Arvin uit van de Britse University of Durham. “Als we het leggen van eitjes bijvoorbeeld op het juiste moment kunnen laten gebeuren, krijgen we een gezonder nageslacht en actievere, gezondere bijenkolonies. Dat is weer beter voor de bestuiving.”
En dat is belangrijk, want we hebben de honingbij nodig voor de bestuiving van maar liefst driekwart van de gewassen wereldwijd. Hoewel het aantal bijen momenteel niet meer verder afneemt, is wel een kwart van de bijensoorten, die in de jaren 90 nog volop voorkwamen, zo goed als verdwenen.
De robotbijtjes van het RoboRoyale-project moeten de bijenstand verbeteren. Uniek aan het project is de focus op de bijenkoningin in plaats van op de hele kolonie. Die focus op één enkel diertje kan het hele ecosysteem beïnvloeden en mogelijk effect hebben op honderden miljoenen organsimen.
De hofbijen van de koningin
Het robotsysteem dat de onderzoekers de komende maanden willen gaan testen, zal in de loop van de tijd leren hoe het de koningin kan verleiden om zo veel mogelijk eitjes te leggen en feromonen te produceren. Deze geurhormonen hebben invloed op de hele bijenkolonie. Het systeem is nu al getest in kunstmatige glazen bijenkorven in Oostenrijk en Turkije met bijenreplica’s van de zogenoemde hofbijen die normaal gesproken contact hebben met de koningin.
De robotbijen gaan onder andere proberen specifieke eiwitrijke voeding op een bepaald moment bij de koningin te brengen, waardoor ze meer eitjes gaat leggen. Daardoor komen er meer bijen en dus ook meer bestuiving van het omringende ecosysteem.
Gedetailleerd in beeld
Het robotsysteem levert zes tot acht robotbijen, waarvan sommigen kleine cameraatjes bij zich hebben. De dieren worden nu nog van buitenaf de bijenkorf ingestuurd, maar moeten uiteindelijk helemaal autonoom vliegen.
Om de robotbijen perfect af te kunnen stellen heeft het onderzoeksteam bijenkoninginnen uit verschillende korven met camera’s gevolgd om meer inzicht te krijgen in hun gedrag. De onderzoekers hebben meer dan 150 miljoen trajecten opgenomen, die de koninginnen aflegden binnen hun korf. Ook zijn er gedetailleerde beelden van de sociale interactie met andere bijen.
De robotbijen moeten niet alleen de bijenstand wereldwijd verbeteren, maar bieden ook inzicht in het potentieel van bio-hybridetechnologie, niet alleen bij bijen maar ook bij andere organismen, aldus de onderzoekers.
Het wood-wide web
Zo is er nog een ander project dat werkt met een hybride vorm van robot en organisme. Italiaanse wetenschappers uit Genua werken met het iWood-project aan de verbetering van wat ze noemen het Wood Wide Web. Dit bestaat uit plantenwortels die onder de grond met elkaar verbonden zijn door mycelium, een symbiotisch netwerk van schimmeldraden, die hen van voedingsstoffen voorzien. Om manieren te vinden om de groei van dit netwerk te stimuleren zijn er zachte, van vorm veranderende robotwortels ontwikkeld die zich aanpassen en interacteren met de echte planten en schimmels. De robotwortel heeft aan het uiteinde een minuscule 3D-printer zodat hij kan groeien en vertakken als reactie op bijvoorbeeld temperatuur, vochtigheid of voedingsstoffen.
Kronkelende wortels
Het doel is om de natuurlijke symbiose tussen schimmels en wortels zo effectief mogelijk te maken. Tegen het eind van het jaar starten de eerste experimenten in kassen. De robotwortels kunnen zo worden geprogrammeerd dat ze met hulp van sensoren zelfstandig bewegen. Net als echte wortels of aardwormen die onder de grond kronkelen, zullen ook de kunstmatige wortels op zoek gaan naar de doorgangen waar ze makkelijker doorheen kunnen bewegen, omdat de grond er zachter of minder compact is.
Maar er zijn ook nadelen aan het combineren van robotica met de natuur. Zo zijn bijen bijvoorbeeld gevoelig voor vreemde dingen in hun korf. Die zullen ze willen verwijderen of insmeren met was. Dat maakt het lastig om labels te gebruiken om ze te volgen: ze moeten immers zoveel mogelijk op echte bijen lijken.
Sleutelrol voor de robotjes
Toch denken zowel de Britse als de Italiaanse robotwetenschappers dat robotica en kunstmatige intelligentie op de lange termijn een sleutelrol gaan spelen in het behoud van ecosystemen. Dat komt onder meer omdat de technologie het mogelijk maakt om dichterbij de dieren of planten te komen en zo nog onbekende interacties tussen planten, dieren en omgeving beter te bestuderen.
Zo is het ondergrondse netwerk van plantenwortels en schimmels van groot belang voor het behoud van een gezond ecosysteem en voor het beperken van de opwarming van de Aarde, doordat ze koolstof opslaan. De robotwortels kunnen inzicht bieden in hoe we deze netwerken beter kunnen beschermen en laten groeien. “Bio-mimicry door robots en technologie zal een fundamentele rol gaan spelen bij het redden van onze planeet”, klinkt het dan ook.
