Королевы шмелей могут выживать под водой до недели — исследования

Королевы шмелей способны выживать под водой по меньшей мере неделю — они продолжают потреблять кислород и выделять углекислый газ. Ученые считают, что такая способность помогает насекомым переживать затопление во время зимовки, передает The NewYork Times.

В исследовании, опубликованном в журнале Proceedings of the Royal Society B., ученые отмечают, что способность дышать под водой может быть критической для выживания насекомых в период зимней диапаузы — состояния, подобного спячке. Королевы шмелей проводят в таком состоянии от шести до девяти месяцев, находясь в неглубоких подземных норах, которые могут затапливаться из-за дождей или таяния снега.

ВАС ЗАИНТЕРЕСУЕТ

Путин и микропластик угрожают жизни пчел ‒ исследование

Первые подсказки относительно этой способности появились случайно. Исследовательница Сабрина Рондо из Гвельфского университета в Канаде изучала влияние пестицидов на шмелей и хранила королев в пробирках с почвой в холодильнике, чтобы воссоздать зимние условия.

Когда она проверила эксперимент, часть пробирок оказалась заполненной водой из-за конденсата. Четыре королевы полностью затопило, однако они остались живыми.

После этого Рондо провела более масштабный эксперимент с более чем сотней королев вида Bombus impatiens, известного как обычный восточный шмель. В исследовании 2024 года она установила, что эти насекомые могут выживать под водой до семи дней.

ВАС ЗАИНТЕРЕСУЕТ

Ученые открыли неожиданную способность шмелей для выживания

Новое исследование объясняет, как именно это возможно. С помощью специальных лабораторных камер и сенсоров ученые зафиксировали, что под водой насекомые продолжают дышать — потребляют кислород и вырабатывают углекислый газ. Обычно королевы начинали шевелиться через два-три дня после того, как их доставали из воды, что свидетельствует о том, что длительное погружение не является фатальным для насекомых в состоянии диапаузы.

Ведущий автор работы Чарльз-Антуан Дарво объяснил, что во время диапаузы метаболизм шмелей резко замедляется. По его словам, уровень обмена веществ в этот период уменьшается примерно на 99%, а под водой замедляется еще больше.

Исследователи также установили, что насекомые частично используют анаэробное дыхание — способ получения энергии без кислорода. Подобный механизм использует и человеческий организм во время очень интенсивных физических нагрузок, например спринта.

ВАС ЗАИНТЕРЕСУЕТ

Ученые научили шмелей понимать азбуку Морзе

Следующим шагом для исследователей станет выяснение механизма подводного дыхания. Среди возможных объяснений — так называемое физическое жабро, тонкий слой воздуха вокруг тела, который позволяет кислороду из воды поступать в организм, а углекислому газу — выходить.

Биолог Эрин Треаноре, которая исследует диапаузу шмелей, но не участвовала в работе, назвала результаты "замечательными". По ее словам, большинство исследований зимовки этих насекомых ранее сосредотачивались на холоде или сухих условиях, а не на риске затопления.

Треаноре отметила, что о местах зимовки королев шмелей в природе известно немного. Большинство наблюдений делают случайно садоводы или местные жители, которые находят насекомых в почве. По ее словам, относительно зимней среды большинства из примерно 250 видов шмелей "мы, по сути, ничего не знаем".

"Я думаю, что это действительно открывает совершенно новое направление исследований", — подытожила Треаноре.

В октябре прошлого года Европейский Союз впервые в истории официально предоставил диким медоносным пчелам (Apis mellifera) статус вида, находящегося под угрозой исчезновения. Согласно обновлению Красной книги МСОП, несмотря на стабильное количество домашних пчел в ульях, их дикие родственники, которые живут независимо от человека, стремительно вымирают.