Функционирует при финансовой поддержке Федерального агентства по печати и массовым коммуникациям (Роспечать)

Голодные шмели покусали растения и заставили их цвести раньше срока

Foteini G. Pashalidou et al. / Science, 2020

Когда земляным шмелям Bombus terrestris не хватает основного корма — пыльцы, они делают дыры в листьях растений, чтобы те зацветали быстрее, сообщается в Science. В ряде случаев раскрытие бутонов удается ускорить на 30 дней. При этом повреждения, которые наносят растениям люди, оказывают очень слабый эффект. Механизм воздействия шмелиных проколов на цветение пока неясен, но, скорее всего, они в конечном счете полезны для самих растений.

Земляной шмель — крупное социальное перепончатокрылое, близкий родственник медоносных пчел. Как и другие настоящие пчелы (так называется семейство, куда входят названные насекомые), он образует колонии, в которых больше всего рабочих особей — бесплодных самок, главное занятие которых — сбор пыльцы. Земляные шмели распространены в Европе, весной одними из первых среди насекомых-опылителей выходят из спячки. Если они появляются на поверхности (а зимуют они под землей) раньше, чем зацветают нужные им растения, еды не хватает. Следовательно, у шмелей должны быть способы выдерживать нехватку питательных веществ или активно бороться с ней.

Если растения зацветут очень поздно, может так получиться, что шмели погибнут от голода. Тогда переносить пыльцу с цветка на цветок будет некому, и полового размножения не произойдет. С этой точки зрения тем, кого B. terrestris опыляют, выгодно синхронизировать свое цветение с вылетом насекомых. Поэтому энтомологи из Швейцарской высшей технической школы Цюриха во главе с Консуэло де Мораэс (Consuelo M. De Moraes) предположили, что земляные шмели способны влиять на состояние растений, с которых они обычно собирают пыльцу. Чтобы проверить это, ученые понаблюдали за тем, что делают земляные шмели, если нужные им виды долго не зацветают.

Для этого исследователи на сутки оставляли одном помещении с насекомыми из разных лабораторных колоний экземпляры томатов, баклажанов, капусты и паслена лохолистного без цветков. Каждый день горшки с растениями заменяли. Процедуру повторяли в течение двух недель, при этом в конце первой недели насекомых меняли, чтобы они не погибли от голода. Время зацветания экспериментальных растений сравнивали со временем для экземпляров того же возраста из контрольных групп, которые не контактировали со шмелями.

Выяснилось, что шмели, которые на несколько дней остались без пыльцы, часто прокалывают в листьях отверстия определенной формы, по 5–10 на лист. При этом насекомые не едят ткань листьев на месте и не относят ее в колонию. Экземпляры, поврежденные шмелями, зацветают на 16–30 дней раньше, чем растения с цельными листьями. Экспериментаторы также попробовали сами имитировать проколы, нанесенные насекомыми. В этом случае эффект оказался слабее. Растения, поврежденные человеком, зацветали в среднем на 4–5 дней раньше контрольных. Вероятно, что шмели вносят в ранки на листьях какие-то вещества, которые ускоряют цветение, но биохимические опыты, которые позволили бы это проверить, не ставили.

Кроме лабораторных экспериментов энтомологи провели серию испытаний в условиях, максимально приближенных к натуральным. Они выставили на двух крышах гнезда шмелей, а перед ними — растения без цветков, а также по 100 цветущих растений, чтобы у насекомых была пища. В этой ситуации шмели были свободны в поиске еды и добывали ее из разных источников, но при этом все равно прокалывали листья растений, чье цветение запаздывало. Интересно, что на экспериментальные площадки кроме Bombus terrestris прилетали и другие виды шмелей, и по крайней мере два из них, каменный (Bombus lapidarius) и норовой (Bombus lucorum), тоже повреждали растения без цветков. Значит, такое поведение почти наверняка проявляется и в дикой природе.

Примеры того, как шмели изменяют состояние и судьбу растений, были известны и раньше. В 2017 году исследователи из Университета Цюриха показали, что если горчицу опыляют только шмели, она уже за 9 поколений становится существенно выше, а ее цветки выделяют больше летучих органических веществ. Справедливости ради, опыление другими насекомыми тоже меняет растения: если подпускать к горчице только мух-журчалок, ее цветки за те же 9 поколений становятся менее пахучими и в них чаще происходит самоопыление.

Светлана Ястребова

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl+Enter.