Niesamowita zdolność trzmieli

Ilustracja: Martyna Walerowicz

Zastanawialiście się kiedyś, jak owady żyjące pod ziemią są w stanie przetrwać okresowe powodzie podczas diapauzy, czyli czasu, w którym zapadają w „sen zimowy”? Okazało się, że zwierzęta są dostosowane do przeżycia… pod wodą!

Pisaliśmy już o podwodnym zapylaniu (czytaj TUTAJ), natomiast najnowsze badania dowodzą, że trzmiele mogą być dosłownie utopione, a i tak przeżyją!

Jak to odkryto?

Do odkrycia doszło przypadkowo – co zdarza się czasem w świecie nauki. Doktorantka Sabrina Rondeau pracująca w laboratorium kanadyjskiego Uniwersytetu Guelph badała wpływ pozostałości pestycydów w glebie na królowe trzmieli Bombus impatiens. W przeciwieństwie do pszczół miodnych u trzmieli zimę przeżywa tylko zaplemniona królowa, która wpada w głęboką diapauzę kryjąc się pod ziemią, np. w opuszczonych gniazdach myszy. Wiosną to ona samodzielnie zakłada gniazdo, buduje pierwsze komórki woskowe w kształcie baryłek i wychowuje młode. Ponieważ trzmiele przebywają w środowisku glebowym Rondeau sprawdzała czy kumulujące się w nim pestycydy mają wpływ na owady.

Doktorantka prowadziła badania laboratoryjne, podczas których przetrzymywała zimujące królowe trzmieli w próbówkach zamkniętych w lodówce. Jednak w pewnym momencie Sabrina zauważyła, że do kilku próbówek z owadami wlała się woda. Kobieta była pewna, że trzmiele nie przeżyją tego wypadku. Jednak, ku wielkiemu zaskoczeniu wszystkich w laboratorium, królowe przeżyły. To zainspirowało Rondeau do przeprowadzenia eksperymentu z topieniem trzmieli.

Utopione trzmiele

By sprawdzić czy trzmiele rzeczywiście są w stanie przetrwać utopienie w wodzie Rondeau umieściła aż 143 zimujące królowe B. impatiens w próbówkach z ziemią.  Sześćdziesiąt trzy owady były całkowicie zanurzone, a kolejne 63 unosiło się na wodzie. Grupa kontrolna (17 królowych) zimowała w standardowych warunkach. Trzmiele przebywały pod wodą również w różnym czasie. Grupy podzielone na 21 osobników były topione przez 8 i 24 godziny, a także 7 dni. Eksperymentatorzy sztucznie wywołali diapauzę, a próbówki z królowymi umieścili w lodówce.  

Wyniki badań

Topienie przeżyło 81% całkowicie zanurzonych królowych (17 z 21). Czas i warunki eksperymentu nie wpływały na przeżywalność. Warto dodać, że w grupie kontrolnej przeżyło 88% owadów, czyli niewiele więcej. Rondeau zauważyła, że większe szanse na przeżycie miały owady o większej masie ciała.

Jak to działa?

Dokładny mechanizm jeszcze nie został przebadany, ale hipoteza badawcza jest taka, że podczas diapauzy królowe trzmieli bardzo spowalniają tempo metabolizmu i potrzebują niewiele tlenu – właściwie wystarczy im do przeżycia ten zgromadzony w ich ciałach.

Woda nie zalewa ich układu oddechowego, ponieważ zawory przetchlinek są umięśnione i na czas diapauzy owe mięśnie zamykają otwory w ciele owada.

Czy gatunek ma znaczenie?

Sabrina Rondeau zauważa, że znaczenie w uzyskaniu tak dobrych wyników najprawdopodobniej ma gatunek, na którym przeprowadzała eksperyment. Bombus impatiens jest bardzo wytrzymały, a liczebność jego populacji utrzymuje się na stałym poziomie. Naukowczyni zastanawia się czy duża odporność na powodzie, nie przyczynia się do lepszego przetrwania gatunku w niekorzystnych klimatycznie czasach, w których notuje się coraz więcej powodzi.

Źrodło: Rondeau Sabrina and Raine Nigel E. 2024Unveiling the submerged secrets: bumblebee queens' resilience to flooding Biol. Lett.