Wie lange kann eine Biene in einem Glas überleben?

Angenommen, das Glas ist luftdicht...

Ich denke, Ihre Sauerstoffverbrauchsrate ist möglicherweise zu hoch und diese 40$\mu l$pro Stunde$^1$könnte näher sein, aber da es sowieso eine hohe Zahl ist, können wir es verwenden. 40$\mu l$pro Minute wären etwa 2400$\mu l$/Std.

Ein 12-Unzen-Glas hat etwa 0,355 Liter. Auf Meereshöhe enthält Luft etwa 20 % Sauerstoff, sodass das Sauerstoffvolumen im Gefäß etwa 0,0709 Liter beträgt.

In Höhen, die für Menschen als hoch gelten (17000 Fuß oder höher), fällt der Sauerstoffanteil auf etwa 15 %. Wenn eine Biene 2400 bekommen kann$\mu l$Sauerstoff pro Stunde aus einem Gefäß, wird das Sauerstoffvolumen nach zehn Stunden auf etwa 13 % abfallen.$^2$

Allein aufgrund des Sauerstoffverbrauchs denke ich, dass eine Biene auf diesem Niveau gestresst wäre, insbesondere bei Temperaturen über 32 ° C. Ich würde vermuten, dass die Biene schon vorher gestresst wäre, vielleicht nach 5 Stunden (16,6 % Sauerstoff). Wenn wir die Wahrscheinlichkeit berücksichtigen, dass die Atmung der Biene aufgrund der Aufregung durch die Einschließung anhält, denke ich, dass wir eine weitere Stunde sparen können.

Abhängig von Alter, Größe, Art, Sorte, Temperatur, Standort usw. Ich denke, eine Außengrenze von 4 Stunden in einem luftdichten Glas ist eine gute Schätzung.

Toxizität durch CO$_2$kann ein Problem sein, aber Bienen haben eine viel höhere Toleranz für CO$_2$als Menschen, laut einer Reihe von entomologischen Notizen . Bei 0,04 % steigt die Konzentration allein durch einen Sauerstoffabfall nur geringfügig an, aber die Biene selbst produziert CO$_2$und in weitaus größeren Mengen unter Stress. Ein Diagramm hier zeigt die Produktion von CO$_2$als Reaktion auf das Einschalten eines Lichts. 400 ppm sind 0,04 %, aber in diesem Fall liegt es an der Biene. Wenn die Biene während der Atmung CO zurückgibt$_2$So schnell wie es Sauerstoff verbraucht, könnte das Glas 7% CO erreichen$_2$in vier Stunden ein Niveau, das für Menschen giftig sein kann. Aber wir haben bereits angedeutet, dass die Biene zu diesem Zeitpunkt unter Sauerstoffmangel leidet.

Es gibt viele Annahmen in dieser Notiz. Eine vorsichtige Schätzung könnte eine Stunde in einem luftdichten Glas sein. Auf mehr würde ich nicht wetten. Es gibt wahrscheinlich noch andere Probleme, an die ich nicht gedacht habe. Bienen sind sehr zerbrechlich und das oben verlinkte Diagramm deutet darauf hin, dass sie in einer solchen Umgebung nicht bestehen würden.

$^1$Respiration of Worker Honeybees of Different Ages and at Different Temperatures, Allen, 1958, J. Experimental Biology 36, 92-101. Auf Seite 97 gibt Allen ein Diagramm, das den Log zeigt$\mu l$ $O_2$/mg Körpergewicht/Std. Für eine 14-23 Tage alte Biene bei 32 ° C scheint er etwa 0,5 zu geben, was 1,65 / mg / h oder etwa 115 bedeutet$\mu l$pro Stunde für eine 70 mg Biene. Es kann ein Tippfehler sein oder ich habe die Tabelle falsch gelesen. Außerdem verwendet die Studie eine ältere Methode zur Messung der Atmung.

$^2$Dies ist eine Vereinfachung. Die Biene fängt an, eine Mischung zu atmen, die sinkende Sauerstoffwerte enthält, und dies kann den Sauerstoffabbau ein wenig verlangsamen. Aber wenn wir sagen, die Biene braucht, was sie braucht, erspart uns das eine Differentialgleichung.