Біологія
Біологія

Східні бджоли зреагували на великих шершнів антихижацькою сигналізацією

Група американських та в'єтнамських вчених відкрила різні типи віброакустичних сигналів, що їх подають східні бджоли при нападі на них шершнів. Так, шипіння та короткі стоп-сигнали комах суттєво посилювалися при наявності загрози, тоді як антихижацьке гудіння проявлялося майже винятково при нападах шершнів, через що його порівняли із криками страху та панічними вигуками у ссавців та птахів. Дослідження опубліковане в журналі Royal Society Open Science.

mrinal pal / flickr

mrinal pal / flickr

Що це за бджоли і чому на них звернули увагу?

Східні бджоли (Apis cerana), що населяють обширну територію Азії, схожі зі звичними нам медоносними бджолами (Apis mellifica). Вони дещо менші за них, але теж мають складну соціальну організацію в межах колонії та є цінним об'єктом бджільництва завдяки значній продукції меду. Як і в інших бджіл, одними з основних ворогів східних є шершні (Vespa), особливо суттєво більші за них Vespa soror, які нападають групами. Вони часто атакують гнізда бджіл, вбиваючи робочих особин та личинок, що може призводити до повного знищення колонії. Але бджоли мають свої способи захисту проти нападників. Як показало одне з недавніх досліджень, вони відлякують шершнів, обліплюючи свої гнізда зовні біля входу фекаліями інших тварин. А коли нападники вже пробралися до гнізда, то можуть оточувати їх, формуючи навколо них кулю зі своїх тіл, та нагрівати шершнів усередині скороченнями своїх м'язів, поки ті не загинуть від перегріву та задухи. Така діяльність вимагає скоординованих дій, і одним зі способів досягнення цього є подання та реагування на віброакустичні сигнали, що передаються звуковими хвилями по повітрю та вібрацією через об'єкти. Цей аспект азійських бджіл вивчений недостатньо добре, тому вчені з Коледжу Велслі в Массачусетсі, В'єтнамської академії наук і технологій та Університету Гуелфа в Канаді зайнялися його вивченням.

Як вивчали сигналізацію східних бджіл?

Науковці поставили собі завданням виявити репертуар віброакустичної сигналізації східних бджіл при нападі на них різних шершнів — великих і сильно небезпечних Vespa soror, що нападають групами, або менших за розміром та загрозою Vespa velutina, що полюють поодинці.

Досліди провели на трьох пасіках, де сукупно утримувалося 213 колоній. За бджолами спостерігали за допомогою високочутливого мікрофона (із діапазоном частот 50-15 000 Герців), та відеокамери, спрямованої на вхід до вуликів. Реакцію комах на ворогів перевіряли в контрольованих та природних умовах. У першому випадку вчені перевіряли, як поводитимуться бджоли на екстракти залоз ван дер Вехта шершнів V. soror, секретом яких ті позначають вулики бджіл, щоб націлити на них родичів для спільної атаки. В інших випадках науковці спостерігали за тим, як бджоли реагують на природні напади шершнів V. soror чи V. velutina та на відсутність атак (контрольні вулики).

Зрештою дослідники проаналізували 29 985 сигналів бджіл, отриманих протягом 1 307 хвилин записів усередині колоній.

Як сигналізують східні бджоли про шершнів?

Східні бджоли справді змінювали свою сигналізацію, коли піддавалися ризику атаки шершнів. Найбільший «галас» здіймали комахи, коли на них нападали робочі шершні V. soror, помірний — при реакції на екстракт залоз V. soror або атаки V. velutina, тоді як у контрольних вуликах, тобто при відсутності шершнів, бджоли поводилися відносно тихо та спокійно. У вуликах, на які нападали V. soror, рівень шуму був усемеро вищим, ніж у контрольних.

Цікаво, що вчені помітили різні типи віброакустичних сигналів у бджіл у відповідь на небезпеку від шершнів. Одним із них було шипіння, на яке припало 4,6 відсотка від усіх сигналів. Найчастіше його реєстрували при нападі робочих V. soror, рідше — робочих V. velutina або як реакцію на екстракт залоз V. soror, суттєво менше — у контрольних вуликах. 95,4 відсотка сигналів віднесли до категорії гудіння, які характеризуються сильною вібрацією субстрату, вони переважно звучали близько двох секунд. Більшість із них (62 відсотки) були стоп-сигналами: коротшими у випадку нападів V. soror та довшими — у випадку нападу V. velutina, у контрольних вуликах їх спостерігали рідко. Антихижацьке гудіння, яке раніше не виявляли у цих комах, характеризувалося сильною, нерегулярною і швидкою зміною частоти. Воно було властиве майже винятково при нападах шершнів. При його подаванні робочі бджоли поводилися подібно: підіймали черевце, демонструючи залозу Насонова, чиї феромони приваблюють інших бджіл, та швидко пересувалися, дзижчачи крилами. У цей час частина інших комах займалася нанесенням фекалій тварин біля входу в гніздо. Ще 34 відсотки гудіння були довгими, протяжними та не пов'язаними із типом атаки або її відсутністю. Таким чином лише антихижацька сигналізація виявилася специфічною для нападів шершнів та не властивою для контрольних колоній.

Типи віброакустичної сигналізації східних бджіл, за частотою проявів при різних типах атак або їх відсутності. Heather R. Mattila et al. / Royal Society Open Science, 2021

Типи віброакустичної сигналізації східних бджіл, за частотою проявів при різних типах атак або їх відсутності. Heather R. Mattila et al. / Royal Society Open Science, 2021

Першою реакцією бджіл на появу ворога було посилення шипіння та стоп-сигналів. Ймовірно, так бджоли сповіщають одне одного про неспецифічну загрозу, спонукаючи посилити пильність. Водночас антихижацьке гудіння, найбільш інтенсивне при появі V. soror, може вказувати іншим, що загроза походить саме від шершнів. Це може слугувати бджолам сигналом ще більше сконцентруватися та згрупуватися біля входу для формування кулі навколо нападників або обліплення вулика відлякувальними фекаліями тварин. Антихижацькі сигнали мають акустичні ознаки сигналів тривоги, криків страху та панічних вигуків у приматів, птахів та сурикатів, кажуть вчені. Утім, необхідно провести додаткові дослідження, щоб говорити впевненіше про функції віброакустичних сигналів східних бджіл.