Naukowcy zaobserwowali nieznane dotąd zachowanie wśród trzmieli, które powoduje wcześniejsze kwitnienie roślin. Kiedy brakuje pyłku, trzmiele podgryzają liście, a uszkodzenia te stymulują produkcję nowych kwiatów. Zabiegi stosowane przez te owady mogą przyspieszyć kwitnienie roślin nawet o miesiąc.
Pszczoły, także trzmiele, zwykle budzą się z hibernacji wczesną wiosną. W samą porę, by zakosztować pyłku pierwszych kwitnących roślin. Jednak coraz częściej zdarza się, a jest to wina zmian klimatu, że pobudka nastąpi wcześniej. Rośliny są nadal pozbawione kwiatów, a co za tym idzie, także pyłków, a to z kolei oznacza dla trzmieli brak pożywienia. Ale trzmiele mają na to sprytny sposób.
Na łamach „Science” ukazała się publikacja zespołu badawczego kierowanego przez Consuelo De Moraes i Marka Meschera z Politechniki Federalnej w Zurychu, w której naukowcy opisali dość niezwykłe zachowanie trzmieli ziemnych (Bombus terrestris). Badacze zaobserwowali, że trzmiele przy pomocy swoich trąbek i żuchw nacinają, czy wycinają maleńkie dziurki w liściach roślin, które jeszcze nie zakwitły, a wynikające z ich działań uszkodzenia stymulują produkcję nowych kwiatów, prowokując całą rośliną do szybszego kwitnienia.
- We wcześniejszych badaniach wykazano, że różne rodzaje stresu (susza, skąpe składniki odżywcze czy atak szkodników – przyp. red.) mogą powodować szybsze kwitnienie roślin, ale rola szkód spowodowanych przez pszczoły w przyspieszeniu produkcji kwiatów była nieoczekiwana - powiedział Mescher.
Uszkadzanie liści przez trzmiele naukowcy pierwszy raz zaobserwowali przypadkiem, podczas innego badania. Zasięgając języka u innych uczonych dowiedzieli się, że podgryzanie liści roślin testowych przez pszczoły zauważyły także inne zespoły badawcze, ale nikt tego zachowania nie zbadał. Nikt nie sprawdził, dlaczego owady tak się zachowują, ani nie zaraportował zwiększonej produkcji kwiatów czy innego wpływu na roślinę.
Chcąc sprawdzić, co właściwie zapylacze robią z roślinami, uczeni opracowali kilka nowych eksperymentów laboratoryjnych. Przeprowadzili także badania terenowe przy użyciu dostępnych w handlu kolonii trzmieli, zwykle sprzedawanych do zapylania upraw rolnych.
W badaniach uczeni byli w stanie wykazać, że skłonność trzmieli do uszkadzania liści jest silnie skorelowana z ilością dostępnych pyłków. Podgryzanie liści występowało znacznie częściej, gdy pyłku było mało lub nie było go wcale. Badacze odkryli też, że uszkodzenia wyrządzone liściom roślin mają znaczny wpływ na czas kwitnienia. Tak było w przypadku u dwóch różnych gatunków roślin. Pomidory podskubywane przez trzmiele kwitły do 30 dni wcześniej niż te, które nie były celem tych osobliwych zabiegów ogrodniczych. Gorczyca także kwitła wcześniej po nacinaniu przez owady liści. Rośliny te kwitły około 14 dni wcześniej, gdy zostały uszkodzone przez pszczoły.
- Uszkodzenia spowodowane przez trzmiele miały ogromny wpływ na kwitnienie roślin. Coś podobnego nigdy wcześniej nie zostało opisane – przyznała De Moraes.
Naukowcy próbowali ręcznie odtworzyć wzory uszkodzeń powodowanych przez trzmiele, aby sprawdzić, czy mogą w ten sposób przyspieszyć czas kwitnienia. I faktycznie, tak się stało. Taka manipulacja doprowadziła w eksperymentach do nieco wcześniejszego kwitnienia zarówno pomidorów, jak i gorczycy, ale zaobserwowany efekt nie był tak silny, jak w przypadku roślin, którymi zajmowały się trzmiele. To doprowadziło uczonych do stwierdzenia, że może być tutaj zaangażowany jakiś związek chemiczny.
Zespół badaczy próbuje obecnie zidentyfikować dokładne sygnały odpowiedzialne za indukcję kwitnienia i scharakteryzować mechanizmy molekularne zaangażowane w reakcję rośliny na uszkodzenie pszczół.
Te osobliwe zachowania trzmieli zaobserwowano także poza obiektami laboratoryjnymi. W naturalnych warunkach owady również w podobny sposób traktują rośliny. W eksperymentach prowadzonych na dachach dwóch budynków politechniki w Zurychu uczeni zaobserwowali, że głodne trzmiele z niewystarczającym zapasem pyłku często uszkadzają liście roślin. Ale takie zachowania spadały wraz z udostępnianiem owadom kwitnących roślin.
Co więcej, nie tylko trzmiele hodowane w niewoli z eksperymentalnych kolonii naukowców uszkadzały liście roślin. Badacze zaobserwowali takie zachowania wśród dwóch gatunków dziko żyjących trzmieli na poletkach doświadczalnych. Inne owady zapylające, takie jak pszczoły miodne, nie wykazywały takiego zachowania, zdawały się całkowicie ignorować rośliny bez pyłków, mimo że często odwiedzały pobliskie, kwitnące już rośliny.
- Trzmiele mogły znaleźć skuteczną metodę łagodzenia lokalnych niedoborów pyłku - stwierdziła De Moraes. - Nasze otwarte pola są pełne innych zapylaczy, które również mogą skorzystać z wysiłków trzmieli - dodała.
Jednak czy ten mechanizm jest wystarczający, aby sprostać wyzwaniom zmieniającego się klimatu, to się dopiero okaże. Owady i rośliny ewoluowały razem, dzielą długą historię, która zapewnia delikatną równowagę między kwitnieniem a rozwojem zapylaczy. Jednak globalne ocieplenie i inne antropogeniczne zmiany środowiskowe mogą zakłócać czas tych i innych ważnych ekologicznie interakcji między gatunkami. Tak gwałtowne zmiany środowiskowe mogą na przykład powodować coraz mniejszą synchronizację owadów i roślin w ich rozwoju. I jak przyznał Mescher, na tym mogą stracić zarówno rośliny, jak i zapylacze.
Źródło: ETH Zurich, fot.Hannier Pulido / ETH Zurich
