Frontiers in Bee Science: Жара мешает шмелям полноценно размножаться

В результате климатического кризиса глобальное потепление приводит к повышению температуры по всему миру, и шмели, как и люди, с трудом справляются с жарой в своих жилищах, причем у них-то кондиционеров точно нет. Без вариантов, что называется.

В новой статье, опубликованной в журнале Frontiers in Bee Science, ученые называют растущую жару потенциальным виновником сокращения популяций шмелей по всему миру, поскольку она подрывает их способность строить пригодные для жизни гнезда, в которых могут развиваться здоровые личинки.

Сокращение популяций и ареалов нескольких видов шмелей можно объяснить перегревом гнезд и расплода, — говорит доктор Питер Кеван из Университета Гэлфа (Канада), ведущий автор статьи.

Ограничения на выживание шмелиного выводка указывают на то, что тепло, скорее всего, является основным фактором, причем нагрев гнезда выше 35 градусов Цельсия приводит к летальному исходу, несмотря на удивительную способность шмелей к терморегуляции.

Укус в сказке

В мире существует множество видов шмелей, обитающих в самых разных условиях. Сокращение численности многих из них связано с изменением климата, но выявить причинный фактор оказалось непросто. Однако, изучив литературу, Кеван и его коллеги выявили важнейшую общую черту между этими видами, независимо от географического ареала обитания: оптимальная температура в их гнездах — 28-32 градуса Цельсия.

Мы можем предположить, что это сходство отражает эволюционное родство различных видов, — говорит Кеван.

Поскольку эта характеристика является общей для стольких видов, она может ограничивать эволюционную пластичность, а значит, шмелям будет сложно адаптироваться к повышению температуры, и они будут стараться оставаться в пределах своей тепловой нейтральной зоны — точки, в которой поддержание нужной температуры требует минимальных метаболических затрат. Тепловой стресс, выводящий вид из этого диапазона, опасен.

Чрезмерно высокие температуры более вредны для большинства животных и растений, чем прохладные. Когда условия прохладные, организмы, которые не регулируют температуру своего тела с помощью метаболизма, просто замедляются, но когда температура становится слишком высокой, метаболические процессы начинают нарушаться и прекращаются, — говорит Кеван.

Смерть наступает быстро.

Проанализировав 180-летнюю литературу, Кеван и его коллеги обнаружили, что шмели способны выживать при температуре до 36 градусов Цельсия и оптимально развиваться при температуре 30-32 градуса Цельсия, хотя это может отличаться в зависимости от вида и биогеографических условий. Хотя у шмелей есть некоторые поведенческие адаптации, позволяющие им терморегуляцию, этого может быть недостаточно для борьбы с изменением климата.

Кроме того, колония шмелей действует как «суперорганизм», где репродуктивная пригодность зависит от коллективного выживания и размножения колонии, а не отдельных пчел. Один шмель может лучше переносить жару, чем другой, но если в гнезде слишком жарко для выращивания здоровых личинок, страдает вся колония, независимо от адаптации отдельных шмелей.

На крыльях и с молитвой

Эффект высокой температуры в гнезде изучен мало, что удивительно, — говорит Кеван.

Мы можем предположить, что температура в гнезде выше середины 30 градусов по Цельсию, скорее всего, будет крайне неблагоприятной, а выше 35 градусов по Цельсию наступит смерть, возможно, довольно быстрая.

Исследования медоносных пчел показывают, что более высокая температура в гнезде снижает силу и репродуктивную способность пчелиных маток и приводит к уменьшению размеров рабочих пчел и ухудшению их состояния. Если жара оказывает аналогичное воздействие на шмелей, и при более высокой температуре колонии производят менее здоровое потомство, то глобальное потепление может стать прямой причиной их сокращения.

Чтобы обеспечить дальнейшее процветание шмелей, ученые призывают к более глубокому изучению малоизученных аспектов экологии шмелей: морфологии гнезд, свойств материалов, температуры и терморегуляции. Возможно, некоторые колонии шмелей адаптируют выбор места для гнезда, форму или поведение для охлаждения гнезда. Наземный проникающий радар может помочь изучить виды, гнездящиеся на земле, а анализ гнезд при различных температурах с помощью проточной респирометрии поможет ученым оценить стресс, которому подвергаются находящиеся в них колонии пчел. Нам нужно и то, и другое, чтобы понять, как разные колонии справляются с одними и теми же условиями, и то, как разные виды справляются с разными условиями, в том числе и то, есть ли у некоторых видов шмелей более широкие термически нейтральные зоны, обеспечивающие им большую устойчивость.

Мы надеемся, что будущие ученые смогут воспользоваться представленными нами идеями и применить их в своих собственных исследованиях здоровья и общения шмелей, — заключил Кеван.

03.05.2024


Подписаться в Telegram



Биосфера

TE&E: Животные потребляют алкоголь чаще, чем мы думаем
TE&E: Животные потребляют алкоголь чаще, чем мы думаем

Есть много анекдотов о том, как дики...

FCoSc: Гигантские крысы поборются с незаконной торговлей дикими животными
FCoSc: Гигантские крысы поборются с незаконной торговлей дикими животными

Раньше африканские гигантские крысы умели нахо...

JVIM: ИИ находит шумы в собачьем сердце с точностью 90%
JVIM: ИИ находит шумы в собачьем сердце с точностью 90%

Алгоритм, изначально разработанный для лю...

PNAS: Эпоху динозавров запустил лед, а вовсе не пламя
PNAS: Эпоху динозавров запустил лед, а вовсе не пламя

201,6 миллиона лет назад произошло массов...

RSTB: Социальные виды, включая людей, живут и размножаются дольше
RSTB: Социальные виды, включая людей, живут и размножаются дольше

Социальные виды живут дольше и размножают...

Science: Водные насекомые заменят пауков и мух в пищевой цепи
Science: Водные насекомые заменят пауков и мух в пищевой цепи

Животные должны получать достаточное количеств...

Nature Communications: Новый метод уменьшает количество пор в растениях
Nature Communications: Новый метод уменьшает количество пор в растениях

Химическое соединение, которое регулирует плот...

IPS&M: Инвазивные деревья могут приносить владельцам участков доход
IPS&M: Инвазивные деревья могут приносить владельцам участков доход

На брёвнах инвазивных деревьев можно выращиват...

AdFM: Сгруппировавшиеся фаги стали еще эффективнее бить бактерий
AdFM: Сгруппировавшиеся фаги стали еще эффективнее бить бактерий

Неожиданный результат при подготовке обра...

Science: Голодные бактерии берут своих жертв на абордаж
Science: Голодные бактерии берут своих жертв на абордаж

В мировом океане обитает множество бактерий, и...

ES&E: Пингвины в Африке охотно размножаются в искусственных гнездах
ES&E: Пингвины в Африке охотно размножаются в искусственных гнездах

Искусственные гнезда способствуют размножению ...

Vertebrate Zoology: На Мадагаскаре нашли пронзительно щебечущих лягушек
Vertebrate Zoology: На Мадагаскаре нашли пронзительно щебечущих лягушек

Исследователи обнаружили в тропических ле...

Evolution & Development: В Австралии нашли одну из самых ранних форм жизни
Evolution & Development: В Австралии нашли одну из самых ранних форм жизни

В Южной Австралии есть горный хребет. Под ...

Поиск на сайте

Знатоки клуба инноваций


ТОП - Новости мира, инновации

Российские ученые предложили использовать вирус растений для лечения саркомы
Российские ученые предложили использовать вирус растений для лечения саркомы
Menopause: Ученые заподозрили роль эстрогена в развитии астмы
Menopause: Ученые заподозрили роль эстрогена в развитии астмы
AEM: Гибридный полупроводник позволит лучше понять спинтронику
AEM: Гибридный полупроводник позволит лучше понять спинтронику
FCoSc: Гигантские крысы поборются с незаконной торговлей дикими животными
FCoSc: Гигантские крысы поборются с незаконной торговлей дикими животными
В России разработали искусственные кости и новые методы лечения позвоночника
В России разработали искусственные кости и новые методы лечения позвоночника
TE&E: Животные потребляют алкоголь чаще, чем мы думаем
TE&E: Животные потребляют алкоголь чаще, чем мы думаем
Волнообразные упражнения со штангой: польза или вред
Волнообразные упражнения со штангой: польза или вред
JA&FC: Сорго обогащает рацион питания биоактивными соединениями
JA&FC: Сорго обогащает рацион питания биоактивными соединениями
Nature Communications: Жизнь все-таки можно повернуть назад
Nature Communications: Жизнь все-таки можно повернуть назад
МАИ: Дроны-дефектоскописты уступают человеку в точности, зато берут скоростью
МАИ: Дроны-дефектоскописты уступают человеку в точности, зато берут скоростью
EBioMedicine: Создан инструмент для выявления сепсиса у новорожденных
EBioMedicine: Создан инструмент для выявления сепсиса у новорожденных
Численное моделирование повысит эффективность 3D-печати из стали 316LSi
Численное моделирование повысит эффективность 3D-печати из стали 316LSi
Создан особо пластичный алюминиевый сплав для высокотехнологичных отраслей
Создан особо пластичный алюминиевый сплав для высокотехнологичных отраслей
Влияние цвета в архитектуре на самоконтроль человека: мнение эксперта МХПИ
Влияние цвета в архитектуре на самоконтроль человека: мнение эксперта МХПИ
Томские ученые представили цифровое решение для оптимизации НПЗ
Томские ученые представили цифровое решение для оптимизации НПЗ

Новости компаний, релизы

Международные эксперты оценили разработанную для нижегородского завода технологию
Регистрация сми на IV конгресс молодых ученых продлевается до 6 ноября
Фестиваль научных театров «Наука всем!» прошёл в Санкт-Петербурге
На старт! Внимание! MITEX!
Пироговская олимпиада для школьников по химии и биологии