Во время лабораторного эксперимента канадские биологи проявили неосторожность, благодаря чему узнали, что шмели куда менее уязвимы к экстремальным погодным условиям и более выносливы, чем считалось ранее.

Оплошность ученых позволила выяснить, что шмели живут под водой неделю

В регионах с умеренным климатом живые организмы часто сталкиваются с неблагоприятными для них условиями, которые возникают в определенный промежуток времени (зима или засуха). Чтобы выжить в сложный период, многие животные научились приспосабливаться к сезонным изменениям.

У насекомых одна из наиболее распространенных стратегий выживания в суровый холод — диапауза. Это фаза покоя, когда замедляется обмен веществ, что позволяет насекомому долго оставаться без пищи. Во время этого состояния организмы практически не нуждаются в энергии, они не размножаются и почти не растут, но их жизнедеятельность продолжается, хоть и с гораздо более медленным протеканием обменных процессов.

Например, матки шмелей после спаривания роют небольшие гнезда под землей (на глубине до 15 сантиметров) и уходят туда «в спячку». Диапауза у них может продолжаться от шести до девяти месяцев. Эти матки — единственные особи, которые переживают зиму, в то время как старые матки, рабочие особи и самцы погибают, причем еще осенью. Такая подземная «зимовка» хоть и помогает насекомым спастись от холода, подвергает их воздействию различных стрессовых факторов, например паразитов, плесени, загрязнения почвы и подземных вод.

Чтобы лучше понять, как неблагоприятные климатические условия влияют на живые организмы, способные к диапаузе, группа канадских биологов  провела эксперимент с матками шмелей Bombus impatiens. Реакция пчелиных маток на внешние раздражители имеет первостепенное значение, поскольку от выживаемости этих насекомых зависит, появится ли новая колония на свет в будущем. Колонии у шмелей строят матки сразу после выхода из диапаузы.

Во время эксперимента одна из ученых случайно совершила действие, которое привело к затоплению водой трубки с землей, где находились четыре матки Bombus impatiens в состоянии спячки. Когда же через пару дней ученый поняла, что совершила оплошность, и слила воду, она с удивлением обнаружила, что насекомые выжили.

После этого биологи провели новый эксперимент, чтобы выяснить, могут ли матки шмелей в диапаузе пережить «наводнение». 

Исследователи взяли 143 матки, разделили их на группы (в каждой было от 17 до 21 матки), а затем поместили в пробирки, заполненные землей, и убрали в холодильник, чтобы искусственно ввести насекомых в состояние спячки. Потом биологи добавляли в пробирки водопроводную воду и оставляли в таком состоянии на восемь часов, сутки и семь суток, сохраняя при этом условия «зимовки». То есть группы насекомых подвергались различным временным испытаниям водой (кто-то восемь часов, кто-то сутки, кто-то неделю).

Оплошность ученых позволила выяснить, что шмели живут под водой неделю

Когда же эксперимент завершился, ученые извлекли из воды матки шмелей и перенесли в новые пробирки с грунтом, а после хранили в холодильнике в течение восьми недель. Та группа насекомых, которая подвергалась наиболее продолжительному испытанию (ее оставили в воде на семь дней), показала неожиданные результаты. Из 21 матки выжили 17 — следовательно, выживаемость составила 81 процент.

Исследователи отметили, что такой чрезвычайно высокий уровень выживаемости существенно не отличается от выживаемости маток в реальных условиях, когда во время «спячки» насекомые не подвергаются воздействию воды. Ученые объяснили это тем, что когда у шмелей снижается скорость метаболизма, им не требуется много кислорода для поддержания жизни, достаточно того уровня, что хранится в их теле, пока они спят.