Шмели выбирают максимальные калории за минимальное время

Исследование показало, что шмели при сборе пищи выбирают стратегию, позволяющую собрать больше всего сахара из цветов за самое короткое время, даже если это требует больших энергозатрат. Цель — обеспечить немедленный приток энергии для колонии.

Изучение сбора нектара у одного из самых распространённых в Великобритании шмелей, Bombus terrestris, выявило, что при фуражировке они максимизируют количество сахарного нектара, доставляемого в колонию за минуту.

При выборе шмели сопоставляют время, затраченное на сбор нектара, с его энергетической ценностью. Это означает, что они будут собирать труднодоступный нектар, но только если содержание в нём сахара того стоит.

Этот подход «больше и быстрее» контрастирует со стратегией медоносных пчёл, которые оптимизируют индивидуальные энергозатраты на сбор нектара. Такой более размеренный подход должен продлевать рабочий срок жизни пчелы.

«При сборе пищи шмели принимают решения о том, какие источники нектара дадут наибольшую немедленную энергетическую отдачу, а не об оптимизации энергоэффективности своего сбора», — сказал доктор Джонатан Патрик, соавтор исследования.

Результаты работы опубликованы в журнале iScience.

Методология и результаты

За шесть месяцев исследователи провели 60 000 поведенческих наблюдений за шмелями, что позволило точно оценить энергетику их фуражировки. Каждого шмеля наблюдали до восьми часов в день без перерыва.

Команда использовала искусственные цветы с вертикальной и горизонтальной ориентацией, поверхности которых были скользкими и неудобными для посадки. Специальная компьютерная программа измеряла с точностью до доли секунды время перелётов между цветами и сбора нектара.

Шмелям предлагали три теста:

1. Одинаковое содержание сахара на вертикальных и горизонтальных цветах → шмели выбирали горизонтальные цветы.
2. Значительно больше сахара на вертикальных цветах → шмели пили почти исключительно с вертикальных цветов.
3. Немного больше сахара на вертикальных цветах → шмели переключались на горизонтальные цветы, делая выбор в пользу экономии времени и сил.

Результаты показывают, что шмели готовы тратить дополнительное время и энергию на сбор труднодоступного нектара, но только если награда этого стоит.

Почему это важно

В отличие от медоносных пчёл, шмели хранят в гнезде лишь небольшое количество нектара, поэтому им необходимо максимально использовать каждую возможность для фуражировки. Полученные данные помогают предсказать, какие цветы, вероятно, будут посещать шмели. Это может повлиять на выбор растений для посадки на полевых окраинах для поддержки этих важных опылителей, а также быть полезным для селекционеров сельскохозяйственных культур.