Termoregulacja pszczół – wspólny cel, wspólne środki
Ogólne zagadnienia termoregulacji mamy za sobą, a jeżeli jesteś tu pierwszy raz – przeczytaj dwa poprzednie artykuły, nim przystąpisz do dalszej lektury 🙂
Zwierzaki zimą – termoregulacja jako sposób na przetrwanie
Termoregulacja owadów – ogrzej się w słońcu!
Nasze ukochane podopieczne należą do grupy owadów heterotermicznych. Oznacza to, że zdolne są do ograniczonego okresu aktywności i utrzymania temperatury wnętrza ciała na w miarę stabilnym poziomie. Pszczoły to także doskonały przykład termoregulacji zespołowej, odbywającej się w miejscu gniazdowania. Podobnie jak u wielu innych owadów sprawnie latających, za produkcję ciepła u pszczoły miodnej odpowiadają mięśnie skrzydeł. Pszczoła, nim wzbije się do lotu, wykonuje pewnego rodzaju rozgrzewkę tych mięśni. Nie jest to konieczne, gdy temperatura otoczenia jest wystarczająco wysoka lub gdy pszczoła opuszcza ciepłe gniazdo. Skurcze mięśni podczas spoczynku różnią się od tych, wytwarzanych w czasie lotu. Mimo to wnętrze tułowia pszczoły pozostaje w mniej więcej stałej temperaturze 36-37°C, to właśnie umożliwia sprawna termoregulacja pszczół. Sprzyja to lotom w chłodniejsze dni, by nie przegapić najlepszych pyłkowych kąsków. A z doświadczenia wiemy, że pogoda potrafi być kapryśna – także wiosną i latem.
Pszczoły marzną bardziej
Niewielka masa pszczoły (0,11 g) i proporcja powierzchni do masy sprawia, że owady te są bardzo podatne na utratę ciepła. Mimo to wydają się całkiem sprawne, co widziałam na przykładzie zeszłotygodniowego oblotu. Umożliwiają im to specjalne mechanizmy oszczędzania ciepła.
Regulacja temperatury występuje tylko w dwóch przypadkach: gdy owad musi rozgrzać się przed lotem lub przy aktywności naziemnej. W trakcie lotu takie mechanizmy nie mogą być stosowane. Lot powoduje zmianę zużycia energii jedynie jako odpowiedź na zwiększony wysiłek, nie zaś zmian temperatury otoczenia. Jest to jedna z teorii głoszona przez Heinricha (1993,1996), która spotyka się z dość dużą krytyką. Inni badacze, Roberts i Harrison (1998) obserwowali dwa gatunki pszczół: Apis mellifera i Centris pallida. Owocem tych badań było stwierdzenie, że przy wzroście temperatury środowiska obniża się produkcja ciepła u tych owadów. Inaczej, tempo metabolizmu może być najważniejszym mechanizmem termoregulacji podczas lotu. Tym samym podważono teorię Heinricha.
Kojarzysz to uczucie, kiedy opuszczając ciepłe mieszkanie, niemal nieruchomiejesz z zimna? Cóż, pszczoły jako zwierzęta zmiennocieplne odczuwają to bardziej. W ich przypadku nie można jednak zastosować ciepłych płaszczy, kurtek i czapek. Niskie (jak dla pszczół) temperatury mogą unieruchamiać owady, które nie będąc w stanie dolecieć do ula, umierają, często z ich problemów z mobilnością korzystają sprawniejsze drapieżniki.
Przypomina mi się tu pewien letni dzień, gdy niespodziewanie pojawiły się intensywne opady deszczu. Pszczoły, które nie zdążyły dolecieć do ula na czas leżały przed nim niemal nieruchomo. Gdyby nie szybkie pojawienie się słońca i rozgrzanie biednych robotnic, nie byłyby w stanie unieść się w powietrze.
Wróćmy jednak do tego, kiedy pszczoła potrzebuje rozgrzewki. Wylatując z gniazda, nie musi jej wykonywać, ponieważ jej rodzina zapewnia stałą temperaturę gniazda, pszczoła może je opuścić bez dodatkowych „ćwiczeń”. Jednak już po chwili zmaga się z szybką utratą ciepła na drodze konwekcji, co częściowo ograniczają pokrywające jej ciało włoski. Gdy owad zaczyna marznąć, ląduje i włącza mięśnie skrzydeł, by tym razem posłużyły jej do podwyższenia temperatury tułowia.
Termoregulacja pszczół miodnych, procesy:
- termogeneza wysiłkowa lub drżeniowa (wykorzystanie mięśni skrzydeł),
- chłodzenie mózgu,
- parowanie,
- przewodnictwo,
- promieniowanie.
Ciekawostki o pszczelich temperaturach:
- podczas lotu w chłodzie temperatura tułowia może obniżyć się do 25°C,
- średnia temperatura pszczół powracających do ula wynosi 30°C, a opuszczających gniazdo 37°C,
- lot pszczół jest możliwy nawet w temperaturach otoczenia osiągających 46°C, podczas gdy temperatura ich tułowia pozostaje o 1°C niższa, a mózg musi być chodzony do 44°C.
Termoregulacja pszczół – praca zespołowa
Termity, mrówki, trzmiele, osy i pszczoły – łączy je zdolność do termoregulacji zespołowej, dzięki której w gnieździe panują optymalne warunki do rozwoju nowych pokoleń. A przecież o to w tym wszystkim właśnie chodzi. Wydawać by się mogło, że im bardziej złożona i skomplikowana struktura społeczna, tym trudniej zapanować nad jej porządkiem tymczasem to właśnie w gniazdach o dużej liczbie osobników temperatura regulowana jest z największą precyzją. Mrówki i termity skupiają się na wyborze odpowiednich miejsc gniazdowania oraz ich budowa. Dzięki temu, wraz ze zmianą temperatury otoczenia, owady te przenoszą się w inne części gniazda – tam, gdzie warunki są najlepsze.
W przypadku trzmieli, os i pszczół to metaboliczna produkcja ciepła jest głównym czynnikiem regulacyjnym. Choć i one są dość wybredne podczas wyboru nowego lokum. Termoregulacja pszczół skupia się więc nie tylko na endotermii, ale i przemyślanym wyborze miejsca do założenia gniazda.
Wybór dziupli – na co pszczoły zwracają uwagę?
- wielkość/pojemność komory – dla pszczół europejskich najlepszym miejscem jest dziupla o pojemności około 20 l,
- grubość ścian – szukają miejsc, o dobrej izolacji termicznej,
- wielkość otworu – niewielkie wejście to ograniczenie ryzyka nieproszonych gości i łatwiejsza obrona gniazda,
- kierunek wejścia – preferują południową stronę z dobrym nasłonecznieniem,
- konieczność przebudowy nowego mieszkania – niewielkie nieszczelności pszczoły zatykają propolisem, wejście poddawane jest jedynie delikatnym poprawkom.
Pszczoły okresowo stałocieplne?
Utrzymanie stałej temperatury we wnętrzu gniazda przez cały rok umożliwia przetrwanie i wychowanie kolejnego pokolenia pszczół. O tym jednak innym razem 🙂