Исследователи из Департамента биологических наук Обернского университета обнаружили, что колонии медоносных пчел обладают удивительной способностью адаптироваться и поддерживать структуру своего гнезда даже перед лицом серьезных разрушений.
Вопреки предыдущим предположениям, исследователи обнаружили, что нарушение трехмерной структуры гнезда, когда колонии строили свои гнезда, не мешало производительности колонии. Полученные данные проливают новый свет на адаптивный характер колоний медоносных пчел и на то, как структура гнезда способствует функционированию колонии.
Исследование было сосредоточено на сложном трехмерном поведении колоний медоносных пчел при строительстве гнезд. Чтобы изучить развитие гнезд медоносных пчел с течением времени, исследовательская группа использовала неразрушающие методы отбора проб на основе фотографий с использованием подвижных деревянных пчелиных рамок.
Такой подход позволил им наблюдать и анализировать рост и организацию сот в гнездах без ущерба для колоний. Они обнаружили, что медоносные пчелы быстро строят хорошо соединенное сфероидное гнездо, состоящее из параллельных сот, которые расширяются во всех направлениях от начала гнезда.
Чтобы проверить, насколько важна эта стереотипная структура для развития колонии, международная группа исследователей разрушила структуру гнезда другой группы колоний, каждую неделю переставляя подвижные деревянные пчелиные рамки в новом случайном порядке.
Первоначально они предположили, что это нарушение негативно повлияет на производительность на уровне колонии. Однако исследование не выявило существенных различий в численности рабочих, площади сотов, весе улья или температуре гнезда между колониями с неповрежденными конструкциями гнезд и колониями с разрушенными конструкциями гнезд.
Удивительное отсутствие различий в производительности семьи побудило исследователей изучить механизмы, лежащие в основе способности медоносных пчел компенсировать повторяющиеся нарушения.
Смоделировав поведение колонии при строительстве, они обнаружили, что колонии отдают приоритет структурной связности при расширении своих гнезд, активно восстанавливая соединения в трехмерной структуре гнезда после экспериментальных нарушений. Это подчеркивает способность колонии адаптировать форму своего гребня к доступному пространству внутри полости, что является важным навыком в дикой природе, где полости неоднородны.
Исследование также выявило потенциальные причины, по которым медоносные пчелы отдают приоритет связности гнезд. Гнездо с хорошим соединением уменьшает отношение площади поверхности к объему, потенциально повышая эффективность терморегуляции, улучшая развитие личинок и зимнюю выживаемость. Это также может облегчить обмен информацией между членами колонии и оптимизировать расстояния внутри гнезда для основных видов деятельности, таких как поиск пищи, кормление личинок и откладывание яиц.
«Мы все были удивлены тем, что перетасованные колонии показали себя так же хорошо», — сказал Питер Р. Мартинг из Auburn, первый автор исследования. «Мы ожидали, что некоторые перемешанные колонии не переживут даже лета. Устойчивость пчел заставила нас более внимательно изучить, как и где именно рабочие добавляли новые соты, чтобы формировать свои гнезда, и в конечном итоге привела нас к разработке прогнозирующих моделей роста сотов. .»
Исследовательская группа считает, что понимание механизмов, лежащих в основе этих стратегий адаптивного построения у социальных насекомых , может дать ценную информацию о коллективном разуме и устойчивости сложных систем .
Исследование «Управление архитектурой гнезда раскрывает трехмерные стратегии строительства и устойчивость колоний у медоносных пчел» опубликовано в журнале Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences.
«Медоносные пчелы — чрезвычайно хорошо изученная система, но многие основные вопросы развития остаются без ответа, потому что мы обычно не смотрим на естественный жизненный цикл колонии », — сказал Майкл Л. Смит, старший автор исследования. «Иногда нужно просто провести эксперимент и посмотреть, что сделают пчелы».
