Что? Где? Когда? Пчёлы предупреждают друг друга об опасности сложными сигналами
Результаты нового исследования американских учёных показали: медоносные пчёлы могут использовать сложные сигналы, чтобы предупредить своих сородичей о приближении хищника или атаке конкурентов. Биологи из Калифорнийского университета в Сан-Диего, работающие на территории Китая, обнаружили, что азиатские виды медоносных пчёл могут производить сигналы различных типов, когда на них нападают гигантские азиатские шершни.
Эти сигналы оказывают на полосатых товарищей различные эффекты в зависимости от ситуации и типа опасности.
"Удивительно, что в частоте такого сигнала зашифрован уровень опасности, контекст опасности и даже расстояние до угрозы, – объясняет глава исследовательской группы профессор биологии Джеймс Них (James Nieh). – Такого рода коммуникация является самой сложной формой сигналов тревоги из найденных у социальных насекомых на настоящий момент".
Шесть лет назад Них обнаружил, что европейские медоносные пчёлы Apis mellifera обмениваются сигналами опасности, в том числе стоп-сигналами, так что учёный решил выяснить, есть ли другие виды пчёл, общающиеся схожим образом.
Вместе с сотрудниками Китайской академии наук и Восточного научно-исследовательского института пчёл он сосредоточился на изучении поведения азиатской китайской восковой пчелы (А. cerana), проживающей почти повсеместно в Южной и Восточной Азии, от Индии до Китая и Японии. Учёные считают, что этот вид медоносной пчелы – отличная модель для изучения влияния угроз, так как он подвергается нападению сразу нескольких видов гигантских шершней, в том числе самых больших в мире шершней видов Vespa mandarinia (в Китае этот вид называют пчела-тигр) и V. velutina.
Эти шершни атакуют как отдельных пчёл, так и целые гнёзда, поэтому учёные разработали ряд экспериментов, чтобы понять, сигнализируют ли в данных случаях пчёлы об опасности и каким образом они это делают.
"Мы предположили, что более крупные хищники, представляющие большую угрозу, меняют сигналы пчёл, что последние начнут производить больше сигналов, – говорит Них. – Однако, мы были крайне удивлены, обнаружив, что эти азиатские пчёлы начали не просто производить больше сигналов – они производили различные типы сигналов".
Атакованные большими хищниками пчёлы производили сигналы, распространяющиеся на большее расстояние, нежели сигналы пчёл, атакованных мелкими противниками. Кроме того, сторожевые пчёлы, атакующие неприятеля на подлёте к улью, также производили сигналы с большим диапазоном действия, чтобы предупредить своих сородичей об опасности извне.
"Наши наблюдения также показали, что различные типы сигналов вызывают и различную ответную реакцию других пчёл, – говорит Них. – Например, во время атаки извне пчёлы переставали вылетать из улья.
Это первая демонстрация существования настолько сложных сигналов тревоги у насекомых.Ранее мы видели нечто подобное лишь у позвоночных, например, у птиц и приматов".
.
"Танцующие" волоски предупреждают шмелей о цветочных электрических полях
Учёные долгое время пытаются понять, как шмели находят цветы для сбора нектара (вроде бы ответ очевиден, но всё не так просто). Недавно исследователи открыли ещё одну тайну этих опылителей.
Они обнаружили крошечные, колеблющиеся волоски, которые позволяют трудолюбивым насекомым чувствовать сигналы, исходящие от цветов.
И хотя специалисты уже знали, что цветы взаимодействуют с опылителями при помощи электрических полей, эксперты не понимали, как насекомые обнаруживают эти поля.
Учёные из Университета Бристоля использовали лазер для измерения вибраций и обнаружили, что усики шмелей вида Bombus terrestris и волоски на их теле "танцуют" в ответ на электрическое поле. Выяснилось, что волосики двигаются более резко и активно.
Затем исследователи изучили нервную систему насекомых и поняли, что именно волоски предупреждают шмелей о наличии рядом цветка.
Доктор Грегори Саттон (Gregory Sutton) из бристольской Школы биологических наук говорит: "Мы были рады обнаружить, что крошечные волоски насекомых "танцуют" в ответ на электрические поля. Это можно сравнить с тем, как реагируют волосы людей, когда к ним подносят воздушный шарик".
Результаты исследования, опубликованные в научном журнале PNAS, показывают, что электрорецепция (способность животных ощущать электрические сигналы окружающей среды) может быть широко распространена у насекомых.
"Многие насекомые имеют похожие волоски на своём теле, так что, возможно, многие представители этого мира могут быть так же чувствительны к слабым электрическим полям", — говорит Саттон.
Так, электрорецепция распространена среди водных млекопитающих. Например, акулы имеют в своём "арсенале" чувствительные сенсоры, которые обнаруживают колебания в электрических полях в морской воде. Это помогает им выследить свою жертву.
Учёные заинтересованы в понимании того, как шмели воспринимают цветочные сигналы, и как они действуют на шмелей. Эти насекомые являются важными опылителями зерновых культур.
Популяция шмелей сегодня сокращается. Например, только в Великобритании 12 из 26 видов шмелей стремительно сократили свою численность за последние годы. Основными факторами, влияющими на уменьшение популяций насекомых, считаются развитие сельских районов и потеря диких лугов в последние века.
Другая печальная статистика: в США за последние пять лет исчезла почти треть всех пчелиных семей. Некоторые учёные винят в этом вирусы, другие указывают на пестициды, которые вредят этим важным для человека и мировых экосистем насекомым.
.
Кондиционер с доставкой на дом: биологи выяснили, как пчёлы спасаются от жары
Ещё одно удивительное открытие из мира насекомых: энтомологи из Корнелльского университета (США) выяснили, как медоносные организуют водоснабжение и охлаждение своего улья.
Для исследования команда под руководством профессора Томаса Сили (Thomas Seeley) построила прямо в лаборатории улей со стеклянной стенкой. На неё периодически направляли мощную лампу, чтобы повысить температуру в пчелином жилище.
На рост температуры пчёлы реагировали тремя способами: приносили воду для питья и охлаждения, махали крыльями, обеспечивая ускоренную вентиляцию, а когда это не помогало, эвакуировались в более прохладное место.
Оказалось, что такое положение дел для них привычно и в любом улье хорошо налажено решение данной проблемы. Когда становится жарко, "рабочие" пчёлы (например, няньки) посылают сородичам сигналы: подлетают и касаются их антенн своими, либо водят языком между их жвалами. Лишь после нескольких таких "просьб" "пчела-водонос" отправляется на поиски влаги для товарищей.
Доставляя жидкость в улей, "водоносы" стабилизировали температуру в нём до 40°C. Когда исследователи опустошили ёмкость с водой, температура повысилась до 44°C. При этом "водоносы", продолжали периодически инспектировать пустой источник – как выразились биологи, "лихорадочно, но безуспешно".
Затем в ход пошло активное махание крыльями, однако оно не помогло охладить улей. Температура стала опасной, и тогда рабочие пчёлы начали готовиться к эвакуации. В этот момент учёные с помощью пипетки нанесли на пол гнезда 0,2 миллилитра воды, и пчёлы "вылакали" её за 46 секунд (для сравнения: в нормальных условиях на тот же объём уходило пять минут).
Спустя два с половиной часа в ёмкость вновь налили воду, и после такой "засухи" водоносы резко увеличили активность, стремясь помочь сородичам. Если ранее они доставляли домой в среднем 3,2 грамма воды за полчаса, теперь за тот же срок приносили уже до 22,8 грамма. Впечатляющий результат, если учесть, что за один рейс одна пчела может перенести у себя в зобе только 50 миллиграммов жидкости, отмечают авторы работы.
Интересно, что некоторые рабочие пчёлы, когда становилось особенно жарко, исполняли что-то вроде танцев, побуждая большее количество товарищей заняться сбором воды. А после "засухи" некоторые "водоносы" накапливали воду про запас у себя в брюшках: учёные прозвали их "пчелами-бутылками".
В планах биологов — продолжение исследований. Они хотят выяснить, насколько "пчёл-водоносов" стимулирует к работе испытываемая ими самими жажда.
.
Изменено: - 23.07.2016 19:33:11


