Шмели привлекаются запахом брожения, исходящим от дрожжей, живущих в цветах.

Новости МирТесен

Международная группа биологов установила, что дрожжи, живущие в цветах, помогают шмелям-ворам. Используя запах брожения, насекомые быстрее находят места для незаконного извлечения нектара – на 2,2 секунды. Благодаря этому они значительно экономят время и энергию, что негативно сказывается на растениях.

Связь между растениями и насекомыми-опылителями не всегда предполагает взаимную выгоду. Шмели нередко прибегают к практике «нектарного воровства», прокусывая стебель цветка или используя существующие отверстия, чтобы добыть нектар, минуя при этом контакт с пыльцой. В результате такого поведения растение теряет питательные вещества, поскольку не получает ожидаемого опыления.

Цветочный нектар не является стерильным, в нем происходит активное размножение бактерий и дрожжей. Авторы исследования, опубликованного в журнале Cell, ученые высказали предположение, что метаболиты, производимые этими микроорганизмами, действуют на насекомых как сигналы, оповещающие о наличии сахара, что приводит к изменению их поведения.

Для проверки выдвинутой гипотезы ученые организовали полевые исследования в горных районах Колорадо, используя в качестве объекта дикорастущие растения хохлатки ( Corydalis) и мертензии (Mertensia). В бутонах натуральный нектар был заменен на искусственные заменители: некоторые из них были стерильными, другие засеяли дрожжами Metschnikowia reukaufii.

Биологи изучали так называемых «вторичных грабителей» – шмелей, которые не повреждают цветки самостоятельно, а используют уже существующие отверстия. Для определения времени, необходимого шмелю на поиск прокола и начало питания, исследователи применяли секундомеры.

В лаборатории одновременно выполнялись ольфактометрические тесты, заключающиеся в оценке запаха с использованием Y-образной трубки, и химический анализ летучих соединений посредством газовой хроматографии с масс-спектрометрией.

Аромат дрожжей стимулировал кражу. Согласно исследованиям, в 63% ситуаций шмели предпочитали цветы, в которых происходило брожение.

Ключевое обнаружение связано со скоростью: используя запах метаболитов дрожжей, шмели находили места для проникновения на 2,2 секунды быстрее, чем на цветах, лишенных микроорганизмов. Это позволило уменьшить время, затрачиваемое на поиск, на 30–35%. Благодаря такой оптимизации, шмель может посетить около 13 цветков в минуту вместо десяти, что обеспечивает значительную экономию энергии.

Химический анализ выявил, что дрожжи придают аромату нектара 14 новых летучих соединений, среди которых присутствуют различные спирты и эфиры, такие как 3-метил-1-бутанол. Благодаря такому характерному «букету» насекомые распознают наличие питательной пищи.

Согласно результатам исследования, микроорганизмы оказывают существенное воздействие на отношения между растениями и животными, изменяя взаимовыгодное сотрудничество на паразитизм. Дрожжевые грибки, выделяя запах брожения, содержащий сахар, повышают эффективность поиска пищи шмелями, однако одновременно невольно увеличивают нагрузку на растения, ресурсы которых используются без опыления.