Энтомологи случайно затопили зимующих шмелей и обнаружили у них способность неделю выживать под водой

Новые исследования канадских энтомологов показали, что матки шмелей, находящиеся в состоянии диапаузы, обладают удивительной способностью выживать в условиях погружения в воду на целую неделю.

Это открытие подчеркивает высокую устойчивость этих насекомых к наводнениям, которые могут затопить их зимние убежища. Согласно опубликованной статье в журнале Biology Letters, данное открытие было сделано случайно в ходе другого исследования: в пробирки с зимующими шмелиными матками непреднамеренно попала вода, и к удивлению авторов, шмели выжили.

Этот удивительный феномен позволяет лучше понять адаптивные стратегии шмелей и их способность к выживанию в экстремальных условиях. Новые данные открывают возможности для дальнейших исследований в области поведения и физиологии этих насекомых, а также могут быть полезными для разработки стратегий защиты шмелей от негативного воздействия окружающей среды.

Шмели - удивительные труженицы природы, чья жизнь наполнена удивительными подвигами и выживанием в условиях переменчивой среды. В регионах с умеренным климатом колонии шмелей обычно существуют всего один год, с весны до осени. С приходом холодов все матки-основательницы и рабочие особи погибают, а их жилища разрушаются, оставляя лишь молодых маток шанс на выживание. Покинув гнездо в конце лета, молодые матки шмелей спариваются с трутнями и запасаются энергией для предстоящего периода диапаузы.

Под землей, в безопасности от морозов, шмелиные матки проводят шесть-девять месяцев в состоянии диапаузы, питаясь за счет накопленных запасов. Однако даже в этом укрытии они подвержены различным угрозам. Загрязнение окружающей среды, паразиты, грибки и наводнения - все это может угрожать выживанию шмелейных маток. Тем не менее, благодаря своей уникальной адаптации и выносливости, шмели продолжают удивлять и вдохновлять нас своим выживанием и трудолюбием.

Исследователи из Гуэлфского университета, Сабрина Рондо и Найджел Рейн, проводили эксперименты с шмелями и случайно допустили попадание воды в пробирки с матками в диапаузе. Удивительным образом насекомые не утонули после удаления жидкости. Это наблюдение позволило ученым сделать предположение о способности зимующих маток шмелей к выживанию в случае наводнений.

Оказалось, что шмели способны адаптироваться к экстремальным условиям, сохраняя свою жизнеспособность даже при непредвиденных обстоятельствах. Это открывает новые перспективы для изучения выживаемости насекомых в условиях изменяющейся среды.

Таким образом, открытие исследователей подчеркивает важность изучения адаптационных механизмов живых организмов к различным угрозам, включая природные катаклизмы.

Для изучения влияния условий хранения на выживаемость молодых маток шмеля Bombus impatiens, исследователи Рондо и Рейн провели дополнительный эксперимент. В ходе эксперимента 143 не успевших спариться молодых маток B. impatiens были кормлены пыльцой и раствором сахарозы в течение девяти-пятнадцати дней. После этого насекомых посадили в индивидуальные пробирки с почвой и поместили в холодильник при температуре четыре градуса Цельсия, чтобы они впали в состояние диапаузы.

Через семь дней исследователи проверили жизнеспособность шмелиных маток и разделили их на шесть экспериментальных групп по 21 особи в каждой. Результаты показали, что условия хранения оказывают значительное влияние на выживаемость молодых маток шмеля. Определение оптимальных условий хранения может быть ключевым для успешного разведения и сохранения этого важного вид.

Исследование водопроводной воды на шмелях проводилось в специальных условиях, где половине насекомых предоставлялась возможность пассивно плавать на поверхности, а остальных удерживали под водой поршнем. После этого пробирки с шмелями размещали в холодильнике на разное время - от восьми часов до недели, чтобы имитировать различные условия наводнений. Таким образом, эксперимент проводился с учетом разной интенсивности и продолжительности наводнений, что позволило авторам получить более точные результаты.

Интересно, что после завершения испытаний шмелей их пересаживали в сухие пробирки с почвой и оставляли при низких температурах до конца эксперимента. Это позволяло ученым изучить, как насекомые адаптируются к новым условиям после воздействия воды. Такой подход позволяет более глубоко понять, какие изменения происходят в организмах шмелей и как они могут выживать в экстремальных условиях.

Для проведения исследования были отобраны семнадцать особей шмелей в качестве контрольной группы, которые после эксперимента возвращались в холодильник без изменений. Результаты исследования показали, что матки шмелей B. impatiens, находящиеся в диапаузе, способны выживать в воде как минимум неделю. Это свидетельствует о их удивительной способности успешно адаптироваться к наводнениям в естественных условиях.

Возможно, зимующие шмели избегают утопления благодаря способности держать дыхальца закрытыми во время диапаузы, удовлетворяя потребности в кислороде через газообмен через кутикулу или через сохраненные в трахеях пузырьки воздуха. Кроме того, гидрофобная кутикула и небольшой диаметр отверстий дыхалец дополнительно защищают организм шмелей от проникновения воды. Важно продолжать изучать этот феномен, чтобы понять, какие адаптации позволяют шмелям так успешно выживать в условиях повышенной влажности.

Исследования Рондо и Рейна показали, что антропогенные изменения климата приводят к увеличению частоты наводнений, что создает угрозу для зимующих маток шмелей. Однако, несмотря на это, вид B. impatiens продолжает успешно преодолевать данную проблему. Это может быть одной из причин его высокой численности и широкого распространения.

Помимо этого, стоит отметить, что адаптационные способности B. impatiens играют важную роль в сохранении его популяции. Возможно, этот вид обладает особыми механизмами, позволяющими ему эффективно приспосабливаться к изменяющимся условиям окружающей среды.

В целом, исследование подчеркивает важность изучения различных стратегий выживания у различных видов шмелей в условиях изменяющегося климата. Это позволит лучше понять, какие факторы способствуют сохранению популяций насекомых и какие виды нуждаются в дополнительной защите.

Источник и фото - ecoportal.su