Investigadores analizan el comportamiento de las abejas con Mathematica

"Las funciones de diagramación 2D y 3D de ecuaciones... Me permiten ver distribuciones espaciales y temporales en colores y desde cualquier ángulo. Me ayuda a identificar interrelaciones inmediatamente".

Siempre hay mucha actividad en el Centro de Investigación Apícola Carl Hayden del Departamento de Agricultura de los Estados Unidos, en Tucson, Arizona, donde Mathematica asiste a los investigadores a analizar el comportamiento de las abejas.

Varios años atrás, Mathematica demostró ser clave para realizar cálculos algebraicos y generar gráficos en un estudio de patrones en la búsqueda de alimentación de las abejas. El físico de USDA Charles Shipman es uno de los investigadores que examinó la distribución de datos de alimentación para descubrir qué distancia y qué patrón de vuelo siguen las abejas para polinizar las plantas en flor. Los resultados ahora ayudan a los criadores de abejas a determinar los lugares óptimos para colocar colmenas de manera que los agricultores puedan obtener un mejor rendimiento en su producción de almendras, melones, algodón y cítricos.

La dificultad a enfrentar yace en cómo influir en el comportamiento de las abejas. "Para hacer esto, primero tenemos que estudiar qué estímulos provocan ciertas repuestas de las abejas y a qué niveles", explica Shipman. Las ecuaciones se desarrollan para describir una gran cantidad de parámetros de entrada y su efecto en una variedad de patrones de conducta. Las ecuaciones son manipuladas en Mathematica y en representaciones gráficas permiten que los investigadores vean relaciones más claramente. "En algunos casos, estas tareas habrían sido imposible sin Mathematica, y habrían sido todas muy engorrosas", dice Shipman.

Los investigadores tratan de entender, por ejemplo, cómo funcionan en armonía 50 000 abejas juntas en una colmena oscura y por qué construyen celdas con forma de hexágonos casi perfectos con superficies lisas y configuración de ápice de triedro en la base. "Esto demanda investigaciones teóricas en lo que pasa entre la traducción de estímulos sensoriales internos y ambientales en configuraciones temporales-espaciales de actividad eléctrica dentro del sistema nervioso y estas clases de actividades", dice Shipman.

"Otros estudios donde Mathematica demostró ser clave han incluido simulaciones de computación en los movimientos de un abejorro cuando hace vibrar una flor para que libere polen. Estas simulaciones nos ayudan a entender la polinización por vibración de plantas de tomate y de otros cultivos", dice Shipman. "En otro estudio, Mathematica nos ayudó a analizar patrones de difracción de luz para que podamos identificar mejor cómo ven las abejas".

La mención de una marca o de un producto de marca registrada no constituye aprobación de USDA-ARS para su uso por sobre otro producto similar.

La ventaja de Mathematica
  • Simbólica--resolución de ecuaciones
  • Gráfica--diagramación de ecuaciones, mapas de contorno, diagramas de densidad 2D y 3D
  • Programación
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