Тут на днях выяснилось, что ученые наконец-то обобщили исследования одних из самых недооцененных насекомых. И знатно удивились. Потому что шмели превратились из просто любопытных в невероятно интересных обитателей нашей планеты. Но сначала про старое и очевидное
«Они не должны летать в принципе!»
Так говорили ученые, подкидывая дров в огонь конспиралогических теорий про «чужих» и «внеземное происхождение». Почему? А потому что крылья ну очень маленькие! А тело шмеля в сравнении с ними просто гигантское! А значит, в соответствии с простыми и основными законами аэродинамики эти насекомые должны оставаться на земле.
Однако выяснилось, что даже при таком размере крыла на создание достаточной подъемной силы влияют также паттерны движения и форма. И современные исследования показывают: шмели отлично летают благодаря эволюционной инженерии без всякого вмешательства «чужих». Процесс адаптации крыла при этом занял 37 миллионов лет, и пришел именно к такому результату, предложив определенную форму и модели его движения, таким образом найдя единственное решение, при котором шмели смогли подняться в воздух.
Кумулятивная культура
Опять же долгое время к этим насекомым отношение было весьма снисходительное. Ну, типа, не муравьи совсем, многого от них ожидать не стоит. Фактически шмелей представляли как «биологических роботов», таким образом подчеркивая, что их существование подчиняется исключительно инстинктам, но не интеллектуальным достижениям. А это значит, что они не могут учиться, подражать действиям других особей и использовать опыт для решения задач.
Кумулятивная культура — это фактор, позволяющий характеризовать и оценивать способности по передаче накопленного опыта и накопленных знаний в неком сообществе на протяжении десятилетий и в течение поколений. И понятно, что шмели как будто бы и «рядом не летали» с таким сложным понятием. Но чтобы уж быть окончательно уверенными, ученные решили провести опыты со этими насекомыми. И, конечно же, предложили им решить пазл. Потому что какой тест без головоломки, правда? Ну и началось … непредсказуемое.
С первой попытки шмели «не влетели» в ситуацию. И со второй были также удачливы. Ну и как бы вот вам подтверждение! И перестаньте мучить насекомых уже! Но … исследователи все же решили предложить шмелям демонстрацию решения пазла. Типа, смотрите, учитесь, вот как надо делать. Ага…. — внезапно сказали подопытные насекомые и начали колоть задачи как орехи. Более того, когда решение пазла требовало совместных действий двух или более шмелей, исследователи изымали одно насекомое и подселяли в команду другое, новое, которое не видело демонстрацию решения задачи. И тогда оставшиеся шмели проводили короткое обучение для новобранца, после чего тот быстро вступал строй и начинал действовать.
Инструменты и даже математика
Ученые стали работать со шмелями как с полноценными и перспективными партнерами. И выяснилось, что насекомые демонстрируют способности к использованию инструментов, счету и даже восприятию концепта «нуля». Последнее присуще далеко не всем гораздо более сложным и развитым животным. Недавние работы, опубликованные в журнале «Nature», рассказывают нам о том, что шмели в принципе приручаемые и охотно готовы решать определенные задачи за сладкое вознаграждение. Все вышеперечисленные данные вполне достаточны для того, чтобы отнести шмелей к избранной и довольно небольшой пока группе животных, способных выполнять сложные когнитивные задачи, движимых мотивацией и сотрудничеством. Но самое удивительное открытие ждало ученых впереди
Подводные шмели
Тут вот какое дело. Человеческий фактор, как известно, может внести свои коррективы в любой технологический процесс. Более того, мы доподлинно знаем, что многие научные открытия совершались абсолютно случайно, когда исследователи нарушали заданный алгоритм действий. Примерно такая же история случилась и с «подводными шмелями».
Канадцы в своей лаборатории изучали эффект гибернизации у шмелей. По условиям эксперимента насекомые находились в замороженном состоянии, то есть фактически во льду. Однако произошла ошибка, температура одного из контейнеров была выставлена неправильно, в результате чего несколько шмелей в состоянии спячки оказались погруженными под воду, в которой и пробыли около трех дней.
К удивлению ученых, шмели выдержали испытания и не погибли. Исследователи затем провели целую серию контролируемых экспериментов, целью которых было выяснить пределы возможностей «подводных шмелей» и, конечно, сам механизм их выживаемости. Потому что никто из ученых даже и предположить не мог, что наземные летающие насекомые могли «дышать» под водой.
Выяснилось следующее: 90% спящих шмелей без проблем переносят погружение в холодную воду на 8 дней. На вопрос «как?» также есть определенные догадки, подтвержденные исследованиями. Оказалось, что в состоянии гибернации насекомые значительно снижают метаболизм (до 5% уровня от обычной нормы), а вместе с ним и необходимость в кислороде. Более того, при попадании в холодную воду процент снижается до абсолютно минимальных величин. Шмели так же задействуют такую систему как анаэробный метаболизм. И подобная стратегия позволяет клеткам вырабатывать энергию без кислорода. Эта адаптация позволяет насекомым пережить первоначальное кислородное голодание. Тем не менее ученые говорят, что шмели даже под водой умудряются каким-то пока не слишком понятным образом поддерживать минимальный уровень дыхания, поглощая растворенный кислород и выделяя углекислый газ. На данный момент это явление объясняется тем, что шмели удерживают определенное количество воздуха вокруг своего тела, находятся в нем как в мешке и таким образом обеспечивают ограниченный газообмен.