Глобальное изменение климата все чаще заставляет жителей планеты сталкиваться с рекордно высокими температурами. Новое исследование британских ученых в журнале  Journal of Thermal Biology показало, что популяции диких одиночных пчел могут быть чувствительны к волнам тепла. Оказалось, что даже если насекомые успешно выживают в сорокаградочную жару, их репродуктивная система получает сокрушительный удар, который ставит под угрозу урожаи яблок и ягод.

Эксперимент в лаборатории

Чтобы детально выяснить, что именно происходит с насекомыми во время погодных аномалий, исследовательская команда полностью воссоздала в лаборатории условия знаменитой трехдневной жары, которая накрыла Великобританию в июле 2022 года. Биологи поместили группу развивающихся личинок пчел в искусственную среду, где столбики термометров в течение трех суток держались на отметке в 40 градусов Цельсия. 

Рыжии осмии — это распространенные одиночные пчелы, которые массово обитают в европейских садах и служат важнейшими опылителями яблонь, вишен и других ценных плодовых деревьев. Для чистоты эксперимента ученые создали и контрольную группу личинок. Она развивалась в соседнем помещении при совершенно обычной для этих мест июльской температуре, которая составляла в среднем  25 градусов Цельсия.

После завершения температурного эксперимента исследователи абсолютно одинаково ухаживали за обеими группами насекомых. Личинкам дали возможность спокойно сплести защитные коконы и впасть в обязательную зимнюю спячку, как это всегда происходит в дикой природе. Спустя девять месяцев все молодые пчелы благополучно проснулись и вышли из своих укрытий в прекрасном визуальном состоянии. На первый взгляд казалось, что аномальный летний зной вообще никак не отразился на здоровье маленьких опылителей. Однако благополучная картина разрушилась, как только биологи препарировали насекомых, чтобы детально изучить их внутреннюю репродуктивную функцию под микроскопом.

У самцов, которые в незрелом возрасте подверглись воздействию сорокаградусной жары, общая активность сперматозоидов упала вдвое по сравнению с контрольной группой, а их общее количество сократилось на треть. Женские особи тоже серьезно пострадали от теплового удара: у самок на 15% уменьшились как физические размеры, так и общее количество развивающихся яйцеклеток. Таким образом, экстремальный зной фактически лишил выживших пчел возможности эффективно размножаться, сильнее всего ударив по мужской фертильности.

Угроза для фруктовых садов

Эти тревожные цифры наглядно доказывают, что сильная жара в один год способна вызвать резкое сокращение популяции полезных насекомых уже в следующем сезоне. Подобный демографический провал среди диких опылителей неизбежно приведет к падению эффективности опыления таких важных для продовольственного рынка культур, как яблоки, вишня и рапс. 

В результате коммерческие производители фруктов окажутся в жесткой зависимости от дорогостоящей аренды ульев с домашними медоносными пчелами. Профессиональные пасечники называют эту услугу «арендой улья» и используют ее, чтобы искусственно компенсировать дефицит опыления на плантациях. При этом независимые тесты убедительно доказывают, что дикие одиночные пчелы справляются с опылением цветов гораздо качественнее и эффективнее, чем их домашние медоносные собратья.

Секрет выживания общественных насекомых

В отличие от одиночных видов, шмели и медоносные пчелы обладают мощным преимуществом — коллективным разумом и взаимовыручкой. Жизнь в большой и дружной группе помогает им успешно справляться с капризами погоды. Благодаря жесткому социальному устройству улья, медоносные пчелы могут гибко реагировать на затяжные дожди и сильные ветры, мгновенно перераспределяя обязанности внутри семьи. Рабочие особи легко переключаются с уборки гнезда на активный сбор нектара. Кроме того, они умеют строго регулировать температуру внутри своего жилища. Если наступают внезапные заморозки, часть рабочих пчел превращается в живые обогреватели: они начинают интенсивно жужжать крыльями, вырабатывая тепло, необходимое для спасения потомства.

Шмелиные семьи тоже демонстрируют удивительную жизнестойкость, которая начинается с одной-единственной матки. Весной королева шмелей в одиночку строит гнездо и выкармливает первых детей. Недавние тесты раскрыли удивительный секрет их живучести: оказалось, что спящие матки шмелей способны без вреда для здоровья выживать под водой до целой недели, если их подземное зимнее гнездо вдруг полностью затопят грунтовые воды. Однако шмели и медоносные пчелы — это далеко не самые многочисленные представители своего лагеря на планете.

Пчелы-одиночки

Подавляющее большинство видов пчел на Земле ведут строго одиночный образ жизни. У этих маленьких тружеников нет огромной семьи, которая могла бы прийти на помощь в трудную минуту. Каждая самка строит свой домик и добывает пропитание в полном одиночестве. Из-за этого их гнезда тотально зависят от внешних факторов окружающей среды, что делает одиночные виды более беззащитными перед глобальным потеплением, чем общественные насекомые.

Конечно, аномальный летний зной — это далеко не единственная беда, с которой сталкиваются крылатые опылители. Им приходится ежедневно бороться с токсичными пестицидами на полях, опасными болезнями, острой нехваткой питательных веществ и стремительной потерей привычных мест обитания. Сейчас ключевой задачей для ученых становится изучение того, как именно пострадавшие от жары пчелы будут справляться с остальными экологическими стрессами.