Przestańmy myśleć o miłośnikach siłowni. Pszczoły trzmielowe są teraz prawdziwymi mistrzami makroskładników.
W pierwszym długoterminowym badaniu na poziomie społeczności na używania dzikich pszczele odżywienie, zespół ekologów z Uniwersytetu Northwestern i Chicago Botanic Garden odkrył, że dzikie pszczoły trzmielowe nie tylko kręcą się z kwiatka na kwiatek, zbierając przypadkowo pyłek. Zamiast tego strategicznie wybierają kwiaty, które pozwalają im na ostrożne zrównoważenie swojego zapotrzebowania na białko, tłuszcze i węglowodany.
Skupiając się na konsumpcji pyłku, badanie wykazało, że współistniejące gatunki pszczół trzmieliowe zajmują dwa odrębne nisze odżywcze. Pszczoły o większych ciałach z dłuższymi językami preferują pyłek bogaty w białko, ale ubogi w cukry i tłuszcze. Natomiast pszczoły z krótszymi językami mają tendencję do zbierania pyłku bogatego w węglowodany i tłuszcze. Naukowcy odkryli także, że poszczególne pszczoły dostosowują swoje diety w miarę wzrostu i rozwoju swoich kolonii, odzwierciedlając zmieniające się potrzeby żywieniowe w ciągu sezonu.
Dzięki podziałowi zasobów odżywczych, dzikie pszczoły trzmielowe mogą unikać konkurencji, prosperować razem i utrzymywać swoje kolonie w świetnej kondycji przez cały sezon.
Badanie zostało opublikowane 26 sierpnia w Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences.
„Pomimo ogólnego znaczenia dzikich zapylaczy, zwłaszcza pszczół, wiemy bardzo niewiele o ich potrzebach żywieniowych,” powiedział Paul CaraDonna z Northwestern, główny autor badania. „Biorąc pod uwagę powszechne spadki zapylaczy obserwowane na całym świecie, ta luka w wiedzy jest zaskakująca i niepokojąca. Nasze badania dostarczają jednych z najlepszych informacji na temat dostępności zasobów odżywczych znalezionych w dzikich kwiatach oraz tego, jak zapylacze korzystają z tych zasobów. Możemy uwzględnić tę pracę w naszym myśleniu o projektowaniu ogrodów, abyśmy mogli wybrać odpowiednie kwiaty, które najlepiej wspierają potrzeby żywieniowe dzikich zapylaczy.”
Paul CaraDonna jest ekspertem w dziedzinie interakcji roślin-pyłków i współpracownikiem uczelnianym w Programie Biologii Roślin i Ochrony, partnerstwie między Weinberg College of Arts and Sciences z Northwestern University a Chicago Botanic Garden. Pierwszym autorem badania jest Justin Bain, niedawno obroniony doktor z grupy badawczej CaraDonna. Ta praca była częścią rozprawy doktorskiej Baina.
Brak wiedzy na temat diety
W dzikiej przyrodzie pszczoły trzmielowe głównie spożywają dwie pokarmy roślinne: słodki, syropowy nektar i tłuste i białkowe pylek. Podczas gdy dorosłe pszczoły piją nektar dla szybkiej dawki energii, zbierają także pyłek dla swoich dzieci, czyli larw, aby pomóc im w wzroście. Pszczoły pracownicze zbierają pyłek z różnych kwiatów, zapakowują go w specjalne „koszyki” na tylnych nogach i przenoszą do domu, aby karmić swoje potomstwo.
„Wiemy, że pszczoły zbierają pyłek i nektar wyłącznie z kwiatów,” powiedział CaraDonna. „Poza tym, jesteśmy w ciemności. To tak, jakby ludzie robili zakupy w sklepie spożywczym i zakładali, że wszystkie produkty spożywcze w całym sklepie mają podobną wartość odżywczą. Wyraźnie jest to złe założenie.”
Podczas gdy inni badacze przeprowadzili krótkoterminowe badania laboratoryjne na temat żywienia pojedynczych gatunków pszczół, zespół z Northwestern i Chicago Botanic Garden postanowił opracować bardziej wszechstronną mapę żywieniową, jak to działa w naturze. Zamiast skupiać się na jednym gatunku pszczoły trzmielowej w izolacji, zespół przeanalizował grupę gatunków pszczół trzmieliowych w środowisku naturalnym, aby określić, jak gatunki dzielą zasoby odżywcze.
Od steka do sałatki
Aby to zrobić, badacze obserwowali osiem różnych gatunków dzikich pszczół trzmielowych na terenie leśnym w Górach Kolorado. Przez osiem lat zespół skrupulatnie śledził, które kwiaty odwiedzała każda z pszczół trzmielowych w celu zbierania pyłku, a następnie zbierał próbki pyłku z tych gatunków roślin, aby zrozumieć jego zawartość odżywczą.
Zespół zabrał próbki pyłku do laboratorium, gdzie zmierzono zawartość makroskładników w każdej próbce pyłku, osobiście obliczając stężenia białka, tłuszczu i węglowodanów. Pełny zbiór danych zawierał profile odżywcze dla 35 różnych gatunków roślin.
„Wszystkie pyłki zawierają białko, tłuszcze i węglowodany,” powiedział Bain. „Ale każdy rodzaj pyłku ma inny skład tych makroskładników. Niektóre są bardzo bogate w białko, jak stek. Inne są bardziej podobne do sałatki. Dlatego profile odżywcze są bardzo różne.”
Kto co je i dlaczego
Po ustaleniu makroskładników dla każdej próbki pyłku, badacze porównali dietę każdego gatunku pszczół z ich cechami fizycznymi (np. długość języka) oraz ze zmianami sezonowymi w dostępności kwiatów. Natychmiast pojawiły się jasne wzorce.
Nie tylko zawartość odżywcza pyłku znacząco różniła się wśród roślin, ale również zmieniała się w ciągu sezonu. Kwiaty wiosenne, na przykład, zawierają pyłek bogaty w białko, podczas gdy kwiaty późnoletnie są bogatsze w tłuszcze i węglowodany. Co ciekawe, ten przyrost białka korelował z preferencjami żywieniowymi pszczół w ciągu sezonu.
„Matki pszczeli pojawiają się na wiosnę, aby założyć swoje kolonie,” powiedział Bain. „Zbierają pyłek, gdy śnieg właśnie topnieje, zbierając pyłek bogaty w białko dla siebie i swojego pierwszego potomstwa. Później latem pielęgniarze pszczeli przejmują zbieranie pyłku, a połowa gatunków przeniosła się na pyłek zawierający mniej białka i więcej tłuszczów. Zauważenie tych wyraźnych przejść między matkami a pracownikami było szczególnie uderzające, podkreślając, jak różne gatunki różnie zaspokajają swoje potrzeby żywieniowe w ciągu cyklu życia kolonii.”
Badacze zauważyli także, że osiem gatunków pszczół trzmieliowych naturalnie podzieliło się na dwie grupy dietetyczne. Gatunki z długimi językami zbierały pyłek z większą ilością białka i mniejszą ilością tłuszczów i cukrów. Gatunki z krótszymi językami zbierały pyłek z mniejszą ilością białka i większą ilością cukrów i tłuszczów. Te różnice wydają się wiązać z tym, jak długość języka wpływa na to, które kwiaty pszczoły mogą osiągnąć.
Planowanie idealnego menu
W innym zaskoczeniu, różnice w ilości białka z kwiatu na kwiat są większe niż oczekiwano. W niektórych kwiatach białko stanowiło tylko 17% pyłku. W innych jednak, białko stanowiło aż 86% całkowitego pyłku.
Gdy populacje globalnych zapylaczy stoją w obliczu zagrożeń związanych z utratą siedlisk, zmianami klimatycznymi i złym żywieniem, te wyniki podkreślają potrzebę działań konserwacyjnych skupiających się na różnorodności żywieniowej – nie tylko na różnorodności roślin. Dostarczenie mieszanki roślin z różnymi wartościami odżywczymi może pomóc w zaspokojeniu specyficznych potrzeb żywieniowych różnych gatunków dzikich pszczół trzmieliowych.
„Mamy teraz lepsze pojęcie o tym, co pszczoły przynoszą do domu w swoich 'torbach spożywczych,'” powiedział CaraDonna. „Chociaż ta praca pochodzi z jednego ekosystemu w Górach Kolorado, maluje ona bardzo ważny obraz, na którym naukowcy mogą budować. Znaleźliśmy, że nie tylko istnieje ogromna różnorodność makroskładników dostępnych w naturalnych ekosystemach dla dzikich zapylaczy, ale nasze dzikie pszczoły korzystają z tych składników w odmienny sposób. Potrzeby żywieniowe pszczół nie są 'jednorodne.’ Ale widzimy także, że powstają dwie odrębne 'nisze żywieniowe’, sugerując, że mogą istnieć pewne generalne punkty, które zapylacze poszukują żywieniowo.”
Badanie „Dynamika nisz odżywczych wśród dzikich zapylaczy” było finansowane przez Chicago Botanic Garden, National Science Foundation, Rocky Mountain Biological Laboratory, American Society of Plant Taxonomists i Colorado Native Plant Society.
