Иногда королевы занимают трон не без перерывов исследование Исследование, проведенное Университетом Калифорнии в Риверсайде, выявило, что даже матки шмелей, которые являются единственными основательницами своих колоний, периодически прекращают размножение — возможно, чтобы избежать истощения до рождения первых рабочих особей.
На первых этапах развития колонии вся рабочая нагрузка ложится на плечи королевы шмелей. Она добывает провизию, высиживает потомство, согревая его с помощью сокращения мышц крыльев, обустраивает гнездо и откладывает яйца. Это очень хрупкий баланс, поскольку без королевы колония обречена на гибель. Однако ученые обратили внимание на любопытную закономерность: за периодом активной яйцекладки следуют дни, которые кажутся периодом застоя.
«Я обратила внимание на эти перерывы на начальном этапе, ежедневно фотографируя гнезда», — пояснила Бланка Пето, ведущий автор исследования. «Я не предвидела подобного. Моей целью было выяснить, что происходит в эти моменты». Подробное описание результатов исследования представлено в статье, опубликованной в журнале BMC Ecology and Evolution.
Чтобы определить причины этих перерывов, Пето в течение 45 дней проводила наблюдения за более чем 100 матками в условиях контролируемой среды. Она фиксировала активность каждой самки, тщательно анализируя их кладки – скопления яиц, размещенные в восковых «чашечках», окруженных пыльцой. В ходе изучения всей популяции была выявлена общая тенденция: у многих маток размножение приостанавливалось на несколько дней, чаще всего после интенсивного периода откладки яиц.
Периоды затишья в развитии колонии совпадали с этапами роста уже существующего расплода. Для проверки этой взаимосвязи Пето провела эксперимент: в гнезда, находящиеся в состоянии естественной паузы, она добавляла расплод на разных стадиях развития – молодые личинки, более зрелые личинки и куколки. Куколки, представляющие собой почти полностью сформировавшихся пчел, стимулировали маток к возобновлению кладки яиц в течение примерно суток и половины. Без добавления расплода же, паузы в развитии продолжались в среднем 12,5 дней.
Это указывает на то, что матки чувствительны к сигналам, исходящим от развивающегося потомства, и в соответствии с этим корректируют репродуктивные усилия. По словам Пето, «наличие куколок свидетельствует о безопасности или необходимости продолжения производства». Он подчеркнул, что это динамичный процесс, а не постоянная продукция, как считалось ранее».
У общественных насекомых, таких как шмели, последовательно сменяются поколения, и они совместно участвуют в заботе о потомстве, наблюдается разделение обязанностей. Традиционно полагалось, что эти насекомые размножаются на всех этапах своего развития. Однако данное исследование ставит под вопрос общепринятые представления о шмелях, демонстрируя более сложную и непоследовательную репродуктивную модель.
«По словам Пето, репродуктивное поведение королевы демонстрирует большую гибкость, чем предполагалось ранее. Это имеет значение, поскольку первые дни жизни особенно уязвимы. Чрезмерно быстрое и интенсивное размножение матки может поставить под угрозу выживание всей колонии».
Данное исследование было проведено с акцентом на один вид, встречающийся в восточной части США, однако полученные результаты могут быть применимы и к другим видам шмелей, а также к другим общественным насекомым. Ритм развития маток других видов также, вероятно, регулируется на этапе создания нового гнезда. В таком случае, этот врожденный ритм может являться эволюционным признаком, обеспечивающим маткам необходимую продолжительность жизни для воспитания рабочей силы.
Во многих популяциях шмелей Северной Америки наблюдается сокращение численности, главным образом из-за утраты естественной среды обитания, воздействия пестицидов и климатических изменений. Изучение биологических потребностей маток, являющихся основой каждой колонии, может оказаться полезным для защитников природы.
«Даже в условиях стабильной среды, где нет необходимости добывать пропитание, матки все равно делают перерывы», — отметила Пето. «Это указывает на то, что подобное поведение обусловлено не только стрессом, а является более глубоким механизмом. Они экономят свои ресурсы. Матки необходимы для существования колонии. А без колоний мы рискуем потерять ценных опылителей. Эти паузы могут объяснять успешное развитие колоний».
[Фото: Blanca Peto/UCR]