Восточные пчелы отреагировали на больших шершней антихищнической сигнализацией
Группа американских и вьетнамских ученых открыла различные типы виброакустических сигналов, которые подают восточные пчелы при нападении на них шершней.
Шипение и короткие стоп-сигналы насекомых существенно усиливались при наличии угрозы, тогда как антихищническое гудение проявлялось при нападении шершней, из-за чего его сравнили с криками ужаса и паническими криками у млекопитающих и птиц. Исследование опубликовано в журнале Royal Society Open Science. Восточные пчелы (Apis cerana), населяющие обширную территорию Азии, похожи на привычных нам медоносных пчел (Apis mellifica). Они несколько меньше, но имеют сложную социальную организацию в пределах колонии и является ценным объектом пчеловодства благодаря значительной продукции меда. Как и у других пчел, одним из основных врагов восточных является шершни (Vespa), которые нападают группами. Они часто атакуют гнезда пчел, убивая рабочих особей и личинок, что может приводить к полному уничтожению колонии. Но пчелы имеют свои способы защиты от нападающих. Как показало одно из недавних исследований, они отпугивают шершней, облепливая свои гнезда снаружи у входа фекалиями других животных. А когда нападавшие уже проникли в гнезда, то пчелы могут окружить их, формируя вокруг них шар из своих тел, и нагревать шершней внутри сокращениями своих мышц, пока те не погибнут от перегрева и духоты. Такая деятельность требует скоординированных действий, и одним из способов достижения этого является представление и реагирования на виброакустические сигналы, передаваемые звуковыми волнами по воздуху и вибрацией через объекты. Этот аспект азиатских пчел изучен недостаточно хорошо, поэтому ученые из Колледжа Велсли в Массачусетсе, Вьетнамской академии наук и технологий и Университета Гуэлф в Канаде занялись его изучением.
Ученые поставили себе задачу выявить репертуар виброакустической сигнализации восточных пчел при нападении на них различных шершней — больших и сильно опасных Vespa soror, нападающие группами, или меньших по размеру и угрозой Vespa velutina, что охотятся в одиночку.
Опыты провели на трех пасеках, где совокупно содержалось 213 колоний. За пчелами наблюдали с помощью высокочувствительного микрофона (с диапазоном частот 50−15 000 Герц), и видеокамеры, направленной на вход в ульи. Реакцию насекомых на врагов проверяли в контролируемых и естественных условиях. В первом случае ученые проверяли, как будут вести себя пчелы на экстракты желез ван дер Вехта шершней V. soror, секретом которых те метят ульи пчел, чтобы нацелить на них родственников для совместной атаки. В других случаях ученые наблюдали за тем, как пчелы реагируют на природное нападения шершней V. soror или V. velutina и отсутствия атак (контрольные ульи).
В конце концов исследователи проанализировали 29985 сигналов пчел, полученных в течение 1307 минут записей внутри колоний.
Восточные пчелы действительно меняли свою сигнализацию, когда подвергались риску атаки шершней. Наибольший «шум» поднимали насекомые, когда на них нападали рабочие шершни V. soror, умеренный — при реакции на экстракт желез V. soror или атаки V. velutina, тогда как в контрольных ульях, то есть при отсутствии шершней, пчелы вели себя относительно тихо и спокойно. В ульях, на которые нападали V. soror, уровень шума был в семь раз выше, чем в контрольных.
Интересно, что ученые заметили различные типы виброакустических сигналов у пчел в ответ на опасность от шершней. Одним из них было шипение, на которое пришлось 4,65% всех сигналов. Чаще всего его регистрировали при нападении рабочих V. soror, реже — рабочих V. velutina или как реакцию на экстракт желез V. soror, существенно меньше — в контрольных ульях. 95,4% сигналов отнесли к категории гудение, характеризующиеся сильной вибрацией субстрата, они преимущественно звучали около двух секунд. Большинство из них (62%) были стоп-сигналами: короче в случае нападений V. soror и длиннее — в случае нападения V. velutina, в контрольных ульях их наблюдали редко. Антихищническое гудение, которое ранее не проявлялось у этих насекомых, характеризовалось сильной, нерегулярной и быстрой сменой частоты. Оно было свойственно почти исключительно при нападение шершней. Рабочие пчелы поднимали брюшко, демонстрируя железу Насонова, чьи феромоны привлекают других пчел, и быстро передвигались, жужжа крыльями. В это время часть других насекомых занималась нанесением фекалий животных у входа в гнездо. Еще 34% гудение были длинными, протяженными и не связанными с типом атаки или ее отсутствием. Таким образом только антихищническая сигнализация оказалась специфичной для нападений шершней и не свойственной для контрольных колоний.
Первой реакцией пчел на появление врага было усиление шипение и стоп-сигналов. Вероятно, так пчелы сообщают друг другу об угрозе, побуждая усилить бдительность. В то же время антихищническое гудение, наиболее интенсивное при появлении V. soror, может указывать другим, что угроза исходит именно от шершней. Это может служить пчелам сигналом еще больше сконцентрироваться и сгруппироваться у входа для формирования шара вокруг нападающих. Антихищнические сигналы имеют акустические признаки сигналов тревоги, криков страха и панических криков у приматов, птиц, говорят ученые. Впрочем, необходимо провести дополнительные исследования, чтобы говорить уверенно о функциях виброакустических сигналов восточных пчел.
Перевод материала nauka.ua