Медоносная пчела охлаждает улей без кондиционера

Рабочие пчелы рассеивают избыточное тепло внутри улья – почти как млекопитающие, которые охлаждаются через кровеносную систему и кожу. Эта рабочая каста пчел эффективно рассеивает поглощенное тепло с помощью теплозащиты — механизма, который используется для предотвращения перегрева и теплового стресса. Специфическая конструкция пчелиного улья и организации пчелиного роя выступает в качестве суперорганизма — системы, компоненты которой выполняют конкретные жизненно важные функции, чтобы поддерживать функционирование единого целого.

Молодые пчелы развиваются в восковых ячейках. Для здорового развития подрастающего поколения в этих ячейках необходимо постоянно поддерживать температуру в рамках 32-35°С. Взрослые же пчелы свободно выдерживают температуры до 50°С. Роль «термостата» для выживания улья выполняют рабочие пчелы.

Когда температура падает, эти пчелы выделяют тепло, сокращая свои грудные мышцы – это тот же механизм, что и дрожь у млекопитающих. Когда же становится слишком жарко, то, чтобы защитить уязвимый выводок, рабочие пчелы крыльями обмахивают соты и разбрызгивают жидкость, чтобы вызвать охлаждение испарением. А когда тепловой стресс возникает локально, в одном-двух местах улья, рабочие пчелы поглощают тепло, прижимаясь телом к стенке, за которой развивается выводок (такое поведение называют теплозащитой).

Как пчелы избавляются от поглощенного тепла

В недавно проведенном исследовании ученые наблюдали за семью активными пчелиными ульями, сделанными из плексигласа, так что стенки у этих ульев были прозрачные. Каждая семья насчитывала 1000-2500 взрослых пчел. В качестве контроля использовали восьмой улей – пустой. Ученые нагрели ульи софитами, на 15 минут подняв внутреннюю температуру во всех восьми ульях. Температурные датчики регистрировали внутреннюю температуру на протяжении всей «нагревательной» части эксперимента.

Как и положено, рабочие пчелы прижимались телами к нагретым поверхностям рядом с выводком в сотах. Они поглощали тепло, как губки, и температура в сотах снижалась. Через 15 минут, а это слишком короткое время, чтобы нанести серьезный вред пчелам, софиты погасили и включили тепловизоры, чтобы отследить передвижение тепловых пятен внутри улья и температуру снаружи улья. В течение 10 минут после остановки софитов температура в активных ульях снизилась до безопасного уровня, тогда как контрольный улей все еще держал температуру 40°С. Эта разница в температуре была вызвана поведением рабочих пчел.

Используя тепловизоры, ученые заметили, что температура на периферии нагретых областей улья повысилась, когда гнездо с выводком начало остывать. Пчелы физически перенесли поглощенное телом тепло в более прохладные участки улья. Перенос тепла из горячих областей в холодные произошел по тому же механизму, что передача биотепла по кровеносной системе млекопитающих.

Читайте также:

• Шмели: лучшие опылители теплиц
• Почему умирают пчелы по всему миру – и что это значит лично для вас
• Как выбрать и выращивать съедобные цветы для ресторана