Не жара, а влажность: Потеря воды сильнее всего вредит пчелам в пустыне

Пчелы-землеройки теряют большое количество воды во время полета, что сокращает их период активности и снижает выживаемость в условиях пустынной жары. Исследователи из Университета штата Аризона представят свою работу на этой неделе на межобщественном совещании Американского физиологического общества (APS) по сравнительной физиологии в Сан-Диего.

Изменение климата влияет на физиологическую эволюцию и выживание животных всех размеров. Пустынные животные, уже адаптированные к высоким температурам, используют испарительную потерю тепла для предотвращения перегрева. Однако иногда ограниченная возможность восполнить потерю воды означает, что опасность обезвоживания является проблемой для пустынных животных, включая пчелу-землеройку из пустыни Сонора.

Пчелы — неотъемлемая часть экосистемы благодаря своей способности к опылению: более 80% цветковых растений зависят от насекомых-опылителей. Когда пчелы теряют способность достаточно эффективно опылять — из-за нехватки пищи или других изменений в окружающей среде — биоразнообразие растений снижается, что затрагивает и растительноядных животных. Большой процент продовольственных культур, включая фрукты, орехи и овощи, также зависит от опыления. Исследователи изучили влияние жары, водного стресса и доступности пищи на самцов пчел-землероек в Аризонском нагорье, регионе пустыни Сонора.

В ходе исследования температура воздуха повышалась примерно с 66 °F (около 19 °C) ранним утром — когда пчелы начинали лететь к месту спаривания — до примерно 100 °F (около 38 °C) в полдень, когда они обычно прекращали летать. Кроме того, на момент исследования на участке не было цветущих растений, которые могли бы дать пчелам нектар. Методы мечения, использованные исследовательской группой, позволяют предположить, что пчелы выживают около недели, а значит, они находят нектар где-то в пустыне. Исследователи полагают, что пчелы могут преодолевать значительные расстояния в более позднюю — и более жаркую — часть дня в поисках пищи.

Исследователи также измерили температуру тела пчел и содержание в нем воды в течение дня. Самая высокая зафиксированная температура тела составила примерно 111 °F (около 44 °C). Пчелы-землеройки могут выдерживать температуру тела около 125 °F (около 52 °C) во время полета, что позволяет предположить, что перегрев — не причина, по которой пчелы прекращали летать до полудня, объяснила Мередит Джонсон, докторант Университета штата Аризона и первый автор исследования.

Потеря воды — более серьезная проблема для насекомых. «Эти пчелы теряют 17% содержания воды в организме в час, причем количество немного увеличивается с ростом температуры воздуха», — сказала Джонсон. «Потеря около 50% общего содержания воды в организме является смертельной, что позволяет предположить, что эти пчелы могут летать максимум около трех часов».

Ограничение времени полета важно отметить, поскольку обычно пчелам необходимо летать по шесть или семь часов в день в поисках возможностей для спаривания. Без достаточного времени для спаривания популяция пчел сократится в будущем.

«Потеря воды, по-видимому, является наиболее критической проблемой для самцов пчел-землероек. Изменение климата, весьма вероятно, создаст трудности для выполнения их важных экологических функций», — заключила Джонсон.