Канадские ученые выявили удивительную способность маток шмелей находиться под водой более недели.
Диапауза — период замедления жизненных процессов у насекомых, который помогает им пережить неблагоприятные условия, например холод. У шмелей только матки впадают в диапаузу на зимний период, в то время как остальная часть колонии осенью погибает. В этом состоянии их обмен веществ снижается почти до нуля, позволяя экономить энергию.
Диапауза помогает маткам шмелей оставаться незамеченными для хищников, но делает их уязвимыми к затоплению (например, во время таяния снега).
Эксперимент
Ученые искусственно вызвали диапаузу у маток шмелей, поместив их в темную и холодную камеру, имитирующую зимние условия. Затем насекомых разместили в герметичные емкости и полностью залили водой. Одна группа маток находилась под водой несколько часов, а другая — до восьми дней.
С помощью специального оборудования исследователи отслеживали газообмен у маток до, во время и после погружения. Также был проведен анализ на содержание лактата — вещества, накапливающегося при недостатке кислорода.
Дыхание под водой и адаптация
Исследование показало, что даже под водой матки продолжали выделять небольшое, но измеримое количество углекислого газа, что свидетельствует об их способности дышать в водной среде.
До погружения матки выделяли углекислый газ в обычном для их состояния покоя объеме. Однако под водой этот показатель резко снизился и оставался стабильным, независимо от продолжительности пребывания в воде.
Несмотря на возможность подводного дыхания, его было недостаточно для полного обеспечения организма кислородом. Поэтому матки переключались на анаэробный метаболизм, что приводило к накоплению лактата.
Исследование подтверждает, что матки шмелей, находящиеся в состоянии диапаузы, способны выживать и восстанавливаться после длительного затопления благодаря комбинации подводного дыхания и анаэробного метаболизма, поддерживаемого глубоким замедлением обмена веществ.
В будущем ученые планируют выяснить точные физиологические механизмы, позволяющие шмелиным маткам дышать под водой.
Шмели являются одними из самых эффективных насекомых-опылителей. Во Всероссийском центре карантина растений (ФГБУ «ВНИИКР» Россельхознадзора) организована биологическая лаборатория по круглогодичному культивированию шмелей вида Bombus terrestris.
Источник: Diapausing bumble bee queens avoid drowning by using underwater respiration, anaerobic metabolism, and profound metabolic depression., Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences (2026). DOI: 10.1098/rspb.2025.3141. royalsocietypublishing.org/rsp … 2066/20253141/480715