Amerykańscy badacze przeprowadzili eksperyment, podczas którego sprawdzili, jak wysoką temperaturę tolerują pszczoły. Okazało się, że tolerancja na ciepło jest u nich zbliżona do tej, jaką ma człowiek. To sprawia, że ekstremalne fale upałów zagrażają populacjom pszczół.
"Historyczne fale upałów, które nawiedziły tego lata południowo-zachodnie Stany Zjednoczone oraz południową Europę, powodują problemy nie tylko u ludzi. Wpływają także na zapylacze i żyjące na nich pierwotniaki, co prowadzi do poważnego zaburzenia równowagi biologicznej i ma poważne konsekwencje także dla człowieka" - wskazali autorzy badania.
- Obecnie doświadczamy najwyższych temperatur w historii - zwróciła uwagę doktor Mitzy Porras, główna autorka pracy. - Fale upałów trwające trzy czy cztery dni z rzędu wykraczają poza tolerancję cieplną pszczół. Jeżeli ta sytuacja nałoży się na wcześniejszą infekcję patogenem, populacja pszczół staje się poważnie zagrożona - wyjaśniła.
Jak podkreślono w informacji prasowej, "zespół badawczy kierowany przez Uniwersytet Stanu Pensylwania jako pierwszy zbadał, jak ekstremalne fale upałów wpływają na relację żywiciel-patogen między dwoma gatunkami pszczół samotnic (Osmia cornifrons i Osmia lignaria) a patogenem (Crithidia mellificae).
Badacze odkryli, że pszczoły samotnice, które stanowią ponad 90 procent z około 4000 gatunków pszczół w Ameryce Północnej, na skutek bardzo wysokiej temperatury powietrza i wczesnej infekcji rzadziej poszukują pożywienia. Jeżeli nie żerują i nie jedzą, nie zapylają upraw, od których zależą światowa gospodarka i bezpieczeństwo żywnościowe.
Eksperyment w tunelu
Naukowcy opracowali eksperymentalną metodę testowania, jaką temperaturę może wytrzymać pszczoła, aby dotrzeć do źródła pożywienia. Owady umieszczali w specjalnym tunelu. Po jego jednej stronie znajdowała się komora o temperaturze zbliżonej do tej, jakiej doświadcza się w czasie letniej fali upałów, a po drugiej stronie kładziono pokarm będący mieszanką wody z cukrem i pyłkiem. Okazało się, że pszczoły, które wcześniej zostały zakażone patogenem, znacznie gorzej tolerowały ciepło i znacznie rzadziej podejmowały ryzyko przejścia przez komorę w celu zdobycia pożywienia.
Autorzy badania tłumaczą, że oznacza to, iż ciepło wpływa negatywnie zarówno na żywiciela, czyli pszczołę, jak i na jego patogen, chociaż to żywiciel ponosi największe konsekwencje. Podczas badań stwierdzono też, że ekspozycja na ekstremalnie wysoką temperaturę zmniejsza tolerancję pszczół na ciepło, ale dodatkowa infekcja pierwotniakiem oddziałuje na ich fizjologię termiczną i ostatecznie wpływa na ich zachowanie.
Ustalono, że zdrowa pszczoła toleruje temperaturę wynoszącą 43 stopnie Celsjusza, a po infekcji tolerancja ta spada do 37 stopni.
Jak podkreślił entomolog prof. Ed Rajotte, współautor publikacji, pszczoły samotnice mają wybitnie wysoką zdolność zapylania. Żyją około roku, ale większość czasu spędzają w gniazdach. Poza gniazdami są aktywne przez zaledwie od dwóch do czterech tygodni i w tym krótkim okresie wyrabiają całą życiową normę zapylania.
Zdaniem Rajotte’a dla ludzi trzy- lub czterodniowa fala upałów może być po prostu nieprzyjemnym, męczącym momentem, ale dla pszczoły samotnicy stanowi jedną czwartą całkowitego czasu, w którym jest ona aktywna poza gniazdem. Dlatego jej niedyspozycja wywołana upałami może poważnie wpłynąć na wydajność zapylania i wydawania potomstwa.
"Zmiana klimatu wpływa na relacje między gatunkami"
- Nasze wyniki rzucają światło na to, jak ekstremalne fale upałów wpływają na dynamikę żywiciel-patogen w świecie przyrody - podsumował Rajotte. - W miarę ocieplania się klimatu nie zaobserwujemy prostej, liniowej zmiany. Każdy organizm zareaguje inaczej, ale relacje między organizmami ulegną zasadniczej zmianie. Jeśli chcemy spróbować przewidzieć wpływ zmian klimatycznych, do których dochodzi na naszych oczach, musimy uwzględniać właśnie te relacje. Zmiany w różnych ekosystemach mają realne konsekwencje także dla nas i musimy zrozumieć wszystkie ich niuanse, jeśli mamy przygotować się na nową rzeczywistość - powiedział.
Jak powiedziała dr Porras, "asymetryczne relacje między organizmami są często pomijane podczas badania wpływu zmian klimatu na przyrodę". Zaznaczyła, że ich badanie jest "niezbędne, jeśli chcemy zrozumieć, co się naprawdę dzieje". - Kiedy przyjrzeliśmy się jednocześnie żywicielowi i patogenowi, odkryliśmy, że infekcja znacznie zmniejsza tolerancję żywiciela na ciepło. Nie doszlibyśmy do tego, gdybyśmy badali tylko pszczoły - dodała.
- Jako ludzie musimy myśleć w szerszej perspektywie - oceniła dr Porras. - Zmiana klimatu wpływa nie tylko na gatunki. Wpływa na relacje między nimi, co może mieć ogromne konsekwencje dla zdrowia ludzi i całej planety - dodała.
Badanie opisano na łamach pisma "Frontiers in Ecology and Evolution".
Źródło: PAP, psu.edu
Źródło zdjęcia głównego: Shutterstock