Биологи из Оттавского университета обнаружили у королев шмелей способность переносить длительное затопление в период зимней спячки. В ходе лабораторных испытаний выяснилось, что насекомые в состоянии диапаузы могут находиться под водой как минимум неделю без угрозы для жизни. Это открытие расширяет понимание механизмов выживания ключевых опылителей в условиях меняющегося климата, для которого характерны участившиеся зимние паводки и резкие оттепели.
Устойчивость насекомых к нехватке кислорода обеспечивается сочетанием нескольких физиологических стратегий. При полном погружении уровень выброса углекислого газа у шмелей резко снижается, но не прекращается полностью. Это указывает на сохранение минимального газообмена даже в водной среде. Одновременно в организме насекомых растет концентрация лактата, что свидетельствует о переходе на анаэробный метаболизм. Подобная реакция позволяет клеткам функционировать в условиях дефицита кислорода, хотя и требует последующего длительного периода восстановления.
Способность шмелей выдерживать экстремальные условия напрямую связана с состоянием глубокой метаболической депрессии. Как поясняет профессор Шарль-Антуан Дарво, в период спячки шмели потребляют крайне мало энергии, поэтому им достаточно минимального объема кислорода. После возвращения в обычную среду насекомым требуется несколько дней, чтобы нейтрализовать накопленные побочные продукты обмена и вернуться к привычному ритму жизни. В этот период фиксируется резкий скачок выделения углекислого газа – так организм компенсирует накопленный энергетический долг.
Несмотря на выявленную выносливость шмелей, исследователи указывают на возможные долгосрочные риски. Длительное пребывание под водой истощает внутренние ресурсы королевы, что может негативно сказаться на ее способности основать колонию весной. Ослабление популяций шмелей несет прямую угрозу стабильности экосистем и продуктивности сельского хозяйства, где эти насекомые играют роль основных опылителей. Пока ученым не удалось точно описать физический механизм поглощения кислорода из воды, однако обнаруженная пластичность организма подчеркивает сложность адаптации дикой природы к новым климатическим вызовам.
