Пчёлы и другие собиратели нектара получают более сладкий сок, погружая языки
Математики из MIT выяснили, что эффективность питания нектаром зависит от его вязкости (содержания сахара) и способа его потребления животным. Исследование показывает возможный путь коэволюции цветов и их опылителей.
Два механизма, две стратегии
Учёные проанализировали данные о различных видах, питающихся нектаром:
- Сосущие (активный и пассивный отсос): колибри, нектарницы, бабочки и мотыльки, которые втягивают нектар через длинные узкие трубки (хоботки или языки). Их оптимальная концентрация сахара в нектаре — 33%.
- Вязкостные "макатели": пчёлы, муравьи, некоторые летучие мыши, которые извлекают нектар, многократно погружая и вынимая язык из жидкости. Их оптимальная концентрация сахара — 52%.
Таким образом, "макатели" наиболее эффективны при питании более вязким и сладким нектаром, чем сосущие виды.
Экспериментальное подтверждение
Ведущий автор работы Вонджун Ким экспериментально изучил поведение пчёл в лаборатории. Съёмка высокоскоростной камерой подтвердила, что пчёлы действительно используют механизм многократного погружения языка в сиропообразную жидкость.
Оптимизация в природе и перспективы
Профессор Джон Буш отмечает, что питание нектаром — классический пример оптимизации в природе: чем слаще нектар, тем больше энергии он даёт, но тем больше энергии требуется для его транспортировки. Оптимальная концентрация сахара меняется в зависимости от механизма потребления.
Исследователи планируют изучить и другие природные механизмы работы с жидкостями (например, способность некоторых пустынных ящериц "пить" через кожу). Эти знания могут быть полезны для решения инженерных задач, таких как управление малыми объёмами жидкостей в микрофлюидных устройствах.
Публикация: Proceedings of the National Academy of Sciences.