Królowe trzmieli przeżyją nawet tydzień pod wodą! Niesamowite odkrycie naukowców

Wszystko zaczęło się od pechowego zalania laboratoryjnej lodówki. Z pozoru zwykła awaria sprzętu zamieniła się w jeden z najbardziej niezwykłych wyników badań nad owadami w ostatnich latach. Okazało się, że królowe trzmieli w stanie hibernacji są w stanie spędzić pod wodą nawet tydzień i nadal żyć.

Awaria lodówki, cztery „utopione” królowe i wielkie zaskoczenie

Królowe trzmieli spędzają zimę zakopane w ziemi, w małych komorach, gdzie praktycznie się nie ruszają. Taki stan głębokiego uśpienia pozwala im doczekać do wiosny i założyć nowe gniazdo. Zimą gleba często nasiąka wodą, a tunele i jamki, w których kryją się owady, mogą zostać całkowicie zalane. Przez długi czas nikt realnie nie sprawdzał, jak długo trzmiele wytrzymują w takich warunkach.

Przełom przyszedł przypadkiem. Podczas przygotowywania próbek królowych w hibernacji doszło do przecieku z lodówki laboratoryjnej. Tubki z owadami przez noc wypełniły się wodą. Następnego ranka cztery królowe dryfowały w niej od ponad 12 godzin. Wszystko wskazywało na to, że nie żyją. Ku zdumieniu badaczki wszystkie wciąż wykazywały oznaki życia.

To niecodzienne zdarzenie stało się początkiem kontrolowanego eksperymentu. Do zimnej wody trafiły kolejne królowe – w sumie 143 sztuki. Badacze chcieli sprawdzić, jak długo mogą wytrzymać całkowite zanurzenie w niskiej temperaturze, bez dostępu do powietrza atmosferycznego.

Przeczytaj również: Szokujące badanie: królowe trzmieli potrafią tydzień przeżyć pod wodą

Nawet po siedmiu dniach nieprzerwanego przebywania pod wodą przy życiu pozostało 81 procent królowych trzmieli, a część wytrzymała pełne osiem dni.

Co jeszcze bardziej zaskakujące, w tym samym czasie część osobników trzymanych „na sucho” – w kontrolowanych warunkach powietrznych – miała gorszy wynik przeżywalności niż te przebywające pod wodą. To kompletnie wywracało dotychczasowe wyobrażenia o granicach wytrzymałości owadów lądowych.

Jak owad lądowy może „oddychać” w wodzie?

Trzmiele nie mają skrzeli w klasycznym rozumieniu. Do wymiany gazowej służą im przetchlinki – otwory w pancerzyku połączone z siecią tchawek. W normalnych warunkach przepuszczają powietrze z atmosfery. Pod wodą teoretycznie powinno dojść do szybkiego uduszenia. Badacze postanowili więc zmierzyć zużycie tlenu i wydzielanie dwutlenku węgla u królowych zanurzonych w wodzie.

Przeczytaj również: Termit z „głową wieloryba” znaleziony wysoko nad Amazonką

Pomiar wykazał, że trzmiele nie „wstrzymują oddechu”, tylko faktycznie korzystają z tlenu obecnego w wodzie. W grę wchodzą trzy główne mechanizmy, które razem tworzą coś w rodzaju tymczasowej, bardzo wydajnej strategii przetrwania.

Cienka warstwa powietrza i przepuszczalny pancerzyk

Po pierwsze, u trzmieli działa tzw. oddychanie pasywne przez powierzchnię ciała. Pancerzyk owada nie jest całkowicie szczelny – część tlenu rozpuszczonego w wodzie może dyfundować bezpośrednio przez kutikulę, czyli zewnętrzną warstwę okrywającą ciało.

Przeczytaj również: Światowy Dzień Żaby 2026: cichy alarm natury bije coraz głośniej

Po drugie, ważną rolę odgrywa charakterystyczne owłosienie. Gęste, drobne włoski zatrzymują przy ciele cienką warstwę powietrza, tworząc coś na kształt „fizycznych skrzeli”. Na granicy między wodą a tą warstewką gazu następuje wymiana: tlen z wody przechodzi do pęcherzyka powietrznego, a stamtąd dalej trafia do przetchlinek i tchawek.

Owłosione ciało królowej działa jak naturalny skafander: chroni, a przy okazji utrzymuje przy powierzchni pancerzyka mikrowarstwę powietrza potrzebną do minimalnego oddychania.

Same te dwa mechanizmy nie wystarczyłyby na tydzień działania, gdyby nie trzeci element układanki, związany z gospodarką energią organizmu.

Metabolizm spada do ekstremalnie niskiego poziomu

W stanie hibernacji wszystkie procesy życiowe królowej trzmiela spowalniają. Laboratorium zdołało to dokładnie zmierzyć. W temperaturze około 3 stopni Celsjusza, gdy owad odpoczywa w powietrzu, wytwarza średnio 14,4 mikrolitra dwutlenku węgla na godzinę na gram masy ciała. Po zanurzeniu w wodzie ten wynik spada do zaledwie 2,35 mikrolitra.

Oznacza to, że prowadząca kolonię przyszłoroczna matka ogranicza zużycie energii i tlenu do około jednej szóstej wartości wyjściowej. Zapotrzebowanie na tlen robi się tak minimalne, że wystarczają bierne przepływy gazów przez kutikulę i „skrzele” tworzone przez włoski. Bez takiego drastycznego zwolnienia metabolizmu trzmielka nie przeżyłaby więcej niż kilka godzin.

Zmieniający się klimat a niezwykła odporność trzmieli

W ostatnich latach zimy w Europie i Ameryce Północnej coraz częściej przynoszą intensywne opady deszczu zamiast stabilnych mrozów. Gleba w wielu miejscach długo pozostaje nasiąknięta wodą. Dla królowych trzmieli oznacza to rosnące ryzyko długotrwałego zalania ich podziemnych kryjówek.

Zdolność do przeżycia wielu dni pod wodą staje się w takim scenariuszu realnym atutem. Gatunki, które jej nie mają, mogą masowo ginąć w wyniku powtarzających się podtopień, zanim jeszcze doczekają wiosny. W przypadku trzmieli, ważnych zapylaczy upraw i roślin dzikich, taka „supermoc” może częściowo amortyzować skutki coraz bardziej nieprzewidywalnej pogody.

• częstsze ulewy zimą – większe ryzyko zalania kryjówek
• dłuższe okresy dodatnich temperatur – krótsza, ale bardziej kapryśna zima
• rozmyte granice sezonów – większy stres dla owadów zależnych od stabilnego cyklu rocznego

Mimo tego pozytywnego elementu obraz nie jest wyłącznie optymistyczny. Naukowcy nadal nie wiedzą, jaka jest absolutna granica wytrzymałości królowych. Wynik ośmiu dni pochodzi z testów laboratoryjnych. Nie wiadomo, czy w naturze owady nie trafiają czasem na jeszcze trudniejsze warunki: niższą temperaturę, mniej tlenu w wodzie, dłuższe zalanie czy wielokrotne cykle podtopień i osuszania gleby.

Jak wysoką cenę płacą królowe za taki wyczyn?

Zimujące trzmiele żyją z zapasów tłuszczu odłożonych jesienią. Te rezerwy muszą wystarczyć na całą zimę, aż do pierwszych cieplejszych tygodni, gdy pojawi się pyłek i nektar. Długotrwałe przebywanie w wodzie może przyspieszać spalanie tłuszczu, nawet mimo spowolnionego metabolizmu.

Jeśli królowa zużyje zbyt dużo energii, wyjdzie z ziemi wyczerpana. A to od jej kondycji zależy, czy założy gniazdo, zbuduje pierwsze plastry, wykarmi larwy i rozkręci rozwój całej kolonii. Badacze planują więc porównywać poziom tłuszczu u tych samych osobników przed i po okresach zanurzenia, aby lepiej zrozumieć koszt takiej strategii przetrwania.

Przetrwać tydzień pod wodą to jedno, a mieć później siłę na wiosenne założenie gniazda – to zupełnie inna historia.

Trudne pytania dotyczą też możliwych powtarzających się epizodów zalania. W naturze przychodzi nie jeden równy tydzień pod wodą, ale raczej ciąg zmiennych warunków: dzień suszy, dwa dni deszczu, znowu przerwa i kolejne ulewy. Nie wiadomo jeszcze, jak organizm królowej reaguje na takie wahania i czy jest w stanie kilka razy z rzędu przechodzić w tryb „wodny” i wracać do suchego uśpienia bez trwałych uszkodzeń.

Czego można się nauczyć z odporności trzmieli?

Wbrew pozorom te badania nie dotyczą wyłącznie jednego rodzaju owadów. Wiele innych zapylaczy – w tym część dzikich pszczół – również zimuje pod ziemią, w podobnych warunkach. Jeśli trzmiele potrafią korzystać z tlenu rozpuszczonego w wodzie, możliwe, że inne gatunki owadów lądowych też mają ukryte zdolności przetrwania w zalanych norach czy jamkach.

To z kolei może zmienić sposób, w jaki patrzymy na relację między zmianą klimatu a ekosystemami. Nie wszystkie gatunki będą równie bezradne wobec gwałtownych opadów czy lokalnych podtopień. Część, jak pokazuje przykład trzmieli, jest znacznie bardziej elastyczna fizjologicznie, niż wcześniej przypuszczano.

Z praktycznego punktu widzenia taka wiedza może wpływać na ochronę przyrody i rolnictwo. Jeśli wiemy, że zimujące królowe przebywają płytko w ziemi, łatwiej planować prace polowe czy ogrodowe tak, by nie niszczyć ich kryjówek. Ograniczanie głębokiej orki jesienią, pozostawianie skrawków nieprzekopywanej gleby czy rezygnacja z uszczelniania każdego zakątka ogrodu może realnie pomagać zapylaczom.

Warto też mieć z tyłu głowy, że nawet tak odporne organizmy mają swoje granice. Trzmiele radzą sobie z tygodniem pod wodą, ale jednoczesne nałożenie się kilku stresów – chemizacji środowiska, braku pokarmu, wyższych zimowych temperatur i powtarzających się zalewów – może te granice szybko przesunąć. Zdolność do niezwykłego przetrwania nie zwalnia nas z dbania o warunki, w których owady w ogóle nie muszą korzystać ze swoich najbardziej skrajnych rezerw.