Матки шмелей способны переживать длительное затопление гнезд благодаря резкому замедлению обмена веществ. Об этом сообщает научный журнал Proceedings of the Royal Society B со ссылкой на исследование биологов из канадских университетов.
Эколог Сабрина Рондо обнаружила необычную способность шмелиных маток выживать под водой во время работы над докторской диссертацией в Университете Гвельфа. В контейнеры с насекомыми, находившимися в состоянии зимней спячки, попал конденсат из холодильника. Когда исследователь достала четыре погруженные в воду матки, все они оказались живы.
Наблюдение стало отправной точкой для отдельного эксперимента. Позднее Рондо, а также эволюционный физиолог Чарльз Дарво и исследователь Скайелар Рохас изучили поведение 50 шмелей, находившихся в состоянии диапаузы — биологического режима, позволяющего маткам пережить зиму.
Насекомых поочередно помещали в контейнер, почти полностью заполненный водой. В течение восьми дней ученые фиксировали количество углекислого газа в воздушном потоке, выходящем из емкости. Этот показатель позволял оценить скорость обмена веществ.
Анализ показал резкое снижение метаболической активности. Уже в первый день погруженные в воду шмели выделяли примерно на 75% меньше CO₂ по сравнению с насекомыми, находившимися в диапаузе на воздухе. Это указывает на более чем двукратное замедление обмена веществ.
В последующие дни метаболизм продолжал постепенно снижаться. Сокращение активности уменьшает потребность организма в кислороде. Одновременно ученые зафиксировали признаки перехода на анаэробный метаболизм — форму дыхания без участия кислорода. На это указало увеличение уровня лактата в организме шмелей примерно в 15 раз.
После извлечения из воды насекомые постепенно приходили в активное состояние. По наблюдениям исследователей, на восстановление уходило несколько дней.
Ученые также рассматривают механизм так называемых физических жабр. Предполагается, что тонкая пленка воздуха вокруг тела насекомого может обеспечивать обмен кислорода и углекислого газа с окружающей водой.
Авторы исследования отмечают, что изменение климата может влиять на выживание шмелей во время зимней диапаузы. Более теплые зимы ускоряют обмен веществ насекомых и могут снижать их репродуктивную способность. Кроме того, повышение температуры может повлиять на то, как долго шмели способны переживать затопление нор.
При этом точное влияние климатических изменений на риск затопления мест обитания шмелей в настоящее время остается недостаточно изученным.
Читайте также: Белангло: семь тел, одна дорога и человек, которого Австралия искала три года
