Шмели — трудолюбцы опылители

Шмели — перепончатокрылое насекомое достаточно крупных размеров 1-3 см. Все мы знакомы с привычными желто-черными полосками на теле шмелей, но иногда встречаются полностью черные особи. Считается что расцветка особи коррелируется в зависимости от потребности к терморегуляции и маскировке.

Заблуждение

Одним из интересных фактов является заблуждение о полете шмеля вопреки законам аэродинамики. Данное заблуждение связано с применением к насекомому формул по которым рассчитывали подъемные силы для самолетов. Женщина физик Чжен Джейн Ван опровергла это суждение, смоделировав на суперкомпьютере скорость движения крыльев и потоки воздуха вокруг быстро движущихся объектов.

Важность шмелей

Шмели имеют важнейшую роль в сельском хозяйстве, как опылители различных культур.

В защищенном грунте использование шмелиных семей имеет практику уже более 30 лет. Причем с каждым годом динамика внедрения увеличивается. Только за последние 10 лет исследования рынка показали увеличение востребованности в 5 раз. Это связано с тем, что шмели экономят затраты человеко-часов, а также более эффективны чем механические способы опыления.

На данный момент самый популярный вид это Земляной шмель (Bombus terrestris) использование которого начали около 30 лет назад, применяя как опылителя томатов. Но за время использования было обнаружено и доказано, что они равносильно эффективны при опылении пасленовых, бахчевых, тыквенных и плодово-ягодных культур.

Шмели или пчелы?

С ролью опылителя также достаточно качественно справляются пчелы. Но шмели, учитывая более крупные размеры особей и наличие большего количества щетинок на теле, справляются с этим заданием эффективнее собирая и перенося на себе в 2-3 раза больше пыльцы.

Более длинный хоботок даёт шмелям преимущество в опылении некоторых цветков недоступных пчелам. Более крупные размеры выполняют косвенную функцию, помогая растениям в самоопылении. При посадке, шмель как-бы встряхивает цветок дополнительно распространяя пыльцу.

Шмели — трудолюбцы. Можно конечно сказать, что пчелы умнее, ведь в поисках более насыщенных источников питания они используют способ коммуникации известный как “Танец пчел”, благодаря чему перемещаются на более интересные для себя нектароносы. Шмели не танцуют, благодаря чему опыление происходит на конкретных растениях, необходимых нам.

Особенности шмелей

Нельзя не отметить теплокровность шмелей. Такое название они получили за способность прогревать свое тело до температуры 40С быстро сокращая грудные мышцы. Эта особенность дает преимущество в активности при низкой температуре. Уже при +8С шмели начинают свою работу, тогда как пчела при +12С будет только собираться вылетать из улья. Этой особенностью шмель напоминает автомобиль в зимнее утро, чтобы поехать нужно прогреть, с тем отличием, что шмель делает это почти мгновенно. Благодаря этому они могут начинать работать ранним утром и заканчивать поздним вечером, самые жаркие часы предпочитают проводить в улье.

Скорость полета шмеля вдвое выше чем у пчелы. Добавляем к этому специфику траектории полета и получаем максимально быстрое перекрестное опыление наших растений.

Исследование шмелей

Еще один интересный факт выяснился в ходе исследования земляных шмелей — Bombus terrestris. Исследование проводилось энтомологами из Швейцарской высшей технической школы в Цюрихе. В основу теории легла синхронизация цветения растений с циклом вылета шмелей. Ученых интересовало, как земляной шмель выдерживает нехватку пищи, если растение долго не зацветает, приводит ли это к гибели особей и отсутствию дальнейшего опыления. С этой целью был проведен опыт наблюдения и взаимодействия особей с растениями, имеющими задержку в цикле цветения.

Ход исследования

Шмелей представляющих разные колонии оставляли в закрытой комнате с саженцами капустных и пасленовых без цветков. В течении 14 дней ежедневно проводили замену растений, а через 7 дней замену особей, во избежание их гибели. После чего проводилось сравнение сроков зацветания растений с такими же видами из фокусных групп не имевших контакта с Bombus terrestris. Выяснилось, что растения контактировавшие со шмелями зацветают на 15-30 дней раньше. Выясняя причину ускоренного развития ученые обнаружили проколы на листьях. Bombus terrestris осуществляет до 10 проколов на листе определенной формы, при этом не питаясь растением и не забирает в колонию ткани растения. Ученые повторили проколы самостоятельно для анализа результата. Растения поврежденные человеком начали цветение на 4-5 дней ранее. Из чего возникла теория, что при повреждении растений шмели вносят некие вещества ускоряющие цветение, но данная теория еще требует биохимического анализа для подтверждения.

После исследований в условиях лаборатории, ученые создали среду наиболее приближенную в реальной. На крышах были установлены ульи шмелей, возле которых высажены цветущие и нецветущие растения. Шмели не были ограничены в еде, но при этом также делали проколы на растениях с запаздывающим цветением. Учитывая открытые условия эксперимента, на крышу прилетали другие виды шмелей и их поведение не отличалось от Bombus terrestris. Из чего был сделан вывод, что данный тип поведения и взаимодействия с растениями свойственен для дикой природы.

Вывод

Шмели — незаменимые помощники в области сельского хозяйства. Исследования показали, что помимо эффективного опыления они могут ускорить процесс цветения растения, синхронизируя его со своими жизненными циклами.