Как медоносные пчелы охлаждают улей
Новое исследование под руководством биолога Филипа Т. Старкса из Университета Тафтса впервые показало, что рабочие пчелы рассеивают избыточное тепло внутри улья, используя процесс, аналогичный тому, как люди и другие млекопитающие охлаждаются через кровеносные сосуды и кожу.
Ключевая функция: защита расплода
- Молодые пчелы развиваются в восковых ячейках и для здорового развития должны содержаться в узком диапазоне температур: от 32°C (89.6°F) до 35°C (95°F).
- Взрослые особи могут выдерживать до 50°C (122°F).
Механизм охлаждения: от поглощения к переносу
Ранее был известен поведенческий механизм heat-shielding (теплозащита): при локальном перегреве рабочие пчелы прижимаются к стенке гнезда с расплодом, поглощая тепло. Однако оставалось неизвестным, как они избавляются от этого тепла.
Эксперимент и открытие
Исследователи (Рэйчел Э. Боноан, Райан Р. Голдман, Питер Й. Вонг) наблюдали за семью активными ульями (по 1000–2500 взрослых пчел) и одним контрольным ульем без пчел.
- С помощью театрального прожектора температуру в ульях повышали в течение 15 минут.
- Пчелы, как и ожидалось, прижимались к нагретым поверхностям, понижая температуру возле расплода.
- После выключения света в течение 10 минут температура в активных ульях вернулась к безопасному уровню, в то время как в контрольном улье оставалась на уровне ~40°C.
Тепловизионное наблюдение показало, что по мере охлаждения гнезда с расплодом температура повышалась на периферийных, ранее более холодных участках улья. Это свидетельствует о том, что пчелы физически перенесли поглощенное тепло в своих телах в другие зоны.
Вывод
"Перемещение тепла из горячих в холодные области напоминает биотермический перенос через сердечно-сосудистую систему млекопитающих", — отмечает Филип Старкс. Это открытие также поддерживает концепцию пчелиной семьи как суперорганизма, где члены выполняют специализированные функции для поддержания жизнедеятельности целого.
Исследование опубликовано в журнале Naturwissenschaften (10 июня, онлайн с 24 апреля).