Королевы шмелей способны выживать под водой по меньшей мере неделю — они продолжают потреблять кислород и выделять углекислый газ. Ученые считают, что такая способность помогает насекомым переживать затопление во время зимовки, передает The NewYork Times.

В исследовании, опубликованном в журнале Proceedings of the Royal Society B. , ученые отмечают, что способность дышать под водой может быть критической для выживания насекомых в период зимней диапаузы — состояния, подобного спячке. Королевы шмелей проводят в таком состоянии от шести до девяти месяцев, находясь в неглубоких подземных норах, которые могут затапливаться из-за дождей или таяния снега.

[see_also ids="640638"]

Первые подсказки относительно этой способности появились случайно. Исследовательница Сабрина Рондо из Гвельфского университета в Канаде изучала влияние пестицидов на шмелей и хранила королев в пробирках с почвой в холодильнике, чтобы воссоздать зимние условия.

Когда она проверила эксперимент, часть пробирок оказалась заполненной водой из-за конденсата. Четыре королевы полностью затопило, однако они остались живыми.

После этого Рондо провела более масштабный эксперимент с более чем сотней королев вида Bombus impatiens, известного как обычный восточный шмель. В исследовании 2024 года она установила, что эти насекомые могут выживать под водой до семи дней.

[see_also ids="591995"]

Новое исследование объясняет, как именно это возможно. С помощью специальных лабораторных камер и сенсоров ученые зафиксировали, что под водой насекомые продолжают дышать — потребляют кислород и вырабатывают углекислый газ. Обычно королевы начинали шевелиться через два-три дня после того, как их доставали из воды, что свидетельствует о том, что длительное погружение не является фатальным для насекомых в состоянии диапаузы.

Ведущий автор работы Чарльз-Антуан Дарво объяснил, что во время диапаузы метаболизм шмелей резко замедляется. По его словам, уровень обмена веществ в этот период уменьшается примерно на 99%, а под водой замедляется еще больше.

Исследователи также установили, что насекомые частично используют анаэробное дыхание — способ получения энергии без кислорода. Подобный механизм использует и человеческий организм во время очень интенсивных физических нагрузок, например спринта.

[see_also ids="661033"]

Следующим шагом для исследователей станет выяснение механизма подводного дыхания. Среди возможных объяснений — так называемое физическое жабро, тонкий слой воздуха вокруг тела, который позволяет кислороду из воды поступать в организм, а углекислому газу — выходить.

Биолог Эрин Треаноре, которая исследует диапаузу шмелей, но не участвовала в работе, назвала результаты "замечательными". По ее словам, большинство исследований зимовки этих насекомых ранее сосредотачивались на холоде или сухих условиях, а не на риске затопления.

Треаноре отметила, что о местах зимовки королев шмелей в природе известно немного. Большинство наблюдений делают случайно садоводы или местные жители, которые находят насекомых в почве. По ее словам, относительно зимней среды большинства из примерно 250 видов шмелей "мы, по сути, ничего не знаем".

"Я думаю, что это действительно открывает совершенно новое направление исследований", — подытожила Треаноре.

В октябре прошлого года Европейский Союз впервые в истории официально предоставил диким медоносным пчелам (Apis mellifera) статус вида, находящегося под угрозой исчезновения. Согласно обновлению Красной книги МСОП, несмотря на стабильное количество домашних пчел в ульях, их дикие родственники, которые живут независимо от человека, стремительно вымирают.