Исследователи Университета штата Аризона обнаружили, что более крупные виды тропических безжальных пчел лучше летают в жарких условиях, чем более мелкие пчелы. Больший размер может помочь некоторым видам пчел лучше переносить высокие температуры тела. Полученные данные противоречат устоявшемуся «правилу размера температуры», которое предполагает, что экзотермы - насекомые, которые полагаются на внешнюю среду для контроля своей температуры - крупнее в холодном климате и меньше в жарком. Исследование будет представлено сегодня на конференции Американского физиологического общества (APS) «Сравнительная физиология: сложность и интеграция» в Новом Орлеане.
Насекомые делятся на три категории:
- эктотермы (зависят от температуры окружающей среды для собственной температуры тела),
- пойкилотермы (зависят от температуры окружающей среды, но могут контролировать свою собственную температуру или терморегуляцию путем поиска солнца и тени или других действий), или
- эндотермы (которые могут физиологически согреться).
«Пчелы падают по всему диапазону», - объясняет ведущий автор Меган Дуэлл, аспирант Университета штата Аризона. «Большинство [насекомых] используют некоторые средства поведенческой терморегуляции. По мере увеличения размера тела насекомые, особенно у летающих насекомых, более вероятно, смогут поведенчески и физиологически терморегулировать. Большие пчелы, такие как шмели, или более крупные виды в работе I' m представляя, являются частично эндотермическими. Они могут согреться, дрожа летательными мышцами, чтобы произвести тепло, но не могут постоянно физиологически регулировать температуру тела».
Чрезмерная жара, например, в тропических лесах Панамы, откуда родом пчелы в этом исследовании, может ограничить способность пчел летать. «Если пчелы перестанут летать так часто при жарких температурах, количество времени, которое у них есть для кормления (и, следовательно, для опыления цветущих растений), уменьшится. Это может означать, что они не могут собирать достаточно пищи для поддержания колонии», - сказал Дуэлл. «В достаточно больших масштабах это негативно влияет на общую популяцию пчел и растения, которые они опыляют, собирая пыльцу и нектар для еды».
Поэтому лучшая летная способность является преимуществом для пчел в жарком климате. Пчелы, которые не могут летать в жарких условиях, в конечном итоге переходят от цветка к цветку, что гораздо менее эффективно, чем полет, и означает, что они подвергаются еще более высокой температуре на поверхности цветов и листьев.
В новом исследовании Дуэлл и ее коллега Джон Ф. Харрисон, доктор философии, измерили температуру воздуха и грудной клетки 10 видов безжалостных пчел, масса тела которых варьировалась от 2 до 120 миллиграммов, чтобы оценить, насколько хорошо пчелы летать при высоких температурах и наблюдаемых вариациях в зависимости от размера тела. Исследователи также измерили температуру поверхности листьев и цветков, а также температуру воздуха на солнце и в тени в естественном пологе тропического леса для пчел.
Принимая во внимание правило температурного размера, исследователи ожидали, что более мелкие пчелы будут лучше работать в жаркую погоду. Удивительно, но все было наоборот. Их результаты показали, что крупные пчелы, по-видимому, адаптировались к высоким температурам, используя свою способность поддерживать собственное тепло. Это преимущество в летных характеристиках также наблюдалось на более прохладных высотах в жарком тропическом лесу Панамы.
По сути, более крупные пчелы подвергаются воздействию более высоких температур - иногда более чем на 10 градусов по Цельсию выше температуры воздуха - потому что они выделяют много тепла во время полета. Та же самая способность производить тепло дает им преимущество и в более прохладных регионах, потому что они могут быть активны раньше утром, позже вечером или в более прохладные дни по сравнению с более мелкими пчелами», - сказал Дуэлл.