Шмели предпочитают растения с питательной пыльцой
Исследователи из Университета штата Пенсильвания обнаружили, что шмели способны определять питательную ценность пыльцы и избирательно собирать её с разных видов растений для оптимизации своего рациона.
"Считается, что плохое питание — один из основных факторов глобального сокращения численности многих видов пчел", — отметила Кристина Грозингер, директор Центра исследований опылителей. Эта работа поможет выявить виды растений, обеспечивающие высококачественное питание для шмелей.
Ранее считалось, что предпочтения пчел определяются такими признаками цветков, как цвет, запах, форма или концентрация нектара. "Мы же показываем, что шмели на самом деле выбирают растение по питательности его пыльцы", — заявил ведущий автор исследования Энтони Ваудо. Это важно, поскольку пыльца — основной источник белка и липидов для пчел.
В ходе исследования учёные наблюдали за шмелями, собирающими пыльцу в специальной арене с ограниченным набором растений. Они определили концентрации углеводов, белков и липидов, а также соотношение белка к липидам (P:L) в пыльце всех доступных растений и проанализировали связь между частотой посещения цветков и питательным составом пыльцы. Результаты опубликованы в Proceedings of the National Academy of Sciences.
"Мы обнаружили, что шмели предпочтительно посещали растения, пыльца которых имела высокое соотношение P:L", — сказал Ваудо. Прямой связи между посещением и концентрацией углеводов, белков или липидов обнаружено не было.
Растениями, которые шмели посещали чаще всего, оказались американская сенна, традесканция виргинская и вероникаструм виргинский.
Предпочтение пыльцы с высоким P:L было подтверждено в лабораторном эксперименте, где пчёлам в отсутствие цветков предлагали свежую пыльцу разных растений. Для проверки гипотезы о том, что выбор обусловлен именно питательностью, а не другими химическими сигналами, учёные создали однородную смесь из пыльцы, собранной медоносными пчёлами, и добавили в неё белки и липиды, получив диеты с разным P:L. Шмели по-прежнему предпочитали пыльцу с тем же соотношением, что и в полевых исследованиях.
"Пчёлы, по-видимому, оптимизируют потребление питательных веществ, а не просто стремятся максимизировать количество белка", — пояснил Ваудо.
По его словам, шмели, вероятно, оценивают содержание белка и липидов в пыльце двумя способами:
- Через пыльцевую оболочку (pollenkitt), которая содержит свободные аминокислоты и жирные кислоты. Пчёлы могут ощущать её вкус с помощью хемотактильных рецепторов на антеннах или ротовых частях.
- Через внутренние физиологические сигналы: после потребления пыльцы изменение концентрации питательных веществ в организме может влиять на чувствительность вкусовых рецепторов.
Полученные данные могут объяснить распределение разных видов пчёл среди растений-хозяев и его ежегодные колебания. "Наши выводы могут направлять подбор видов растений для восстановления среды обитания и сохранения пчёл", — заключил Ваудо.
Исследование поддержано проектом Bee Health Improvement Campaign Североамериканской кампании по защите опылителей, Национальным институтом продовольствия и сельского хозяйства Министерства сельского хозяйства США (USDA AFRI NIFA) и анонимным донором Центра исследований опылителей.