Около 2 000 видов австралийских диких пчёл могут по-разному справляться с изменением климата в зависимости от выбора, сделанного задолго до сжигания ископаемого топлива: где строить гнездо. Исследование, опубликованное 15 июня 2026 года в Nature Communications, измерило жаростойкость 95 видов и 3 484 отдельных пчёл, собранных на 16 площадках по всей материковой Австралии от Аделаида до мыса Йорк. Результат — поразительный парадокс: пчёлы с наивысшей эволюционной жаростойкостью одновременно наиболее подвержены воздействию жары — а стандартные методы оценки климатического риска дают неверный ответ, если не учитывать микроклимат гнезда.
Как проводилось исследование
Под руководством эволюционного физиолога Кармен да Силвы из Pollinator Futures Research Centre Университета Маккуори исследователи четыре месяца обходили цветущие растения сачками от тропического севера до умеренного Мельбурн, засасывая пойманных пчёл в пробирки с помощью «путера» — гибкой трубки с тонкой марлей, предотвращающей случайное вдыхание. Пчёл содержали в прохладе и кормили сахарным раствором перед переносом в переносную лабораторию.
Жаростойкость измеряли как CTmax — критический тепловой максимум, при котором пчела теряет координацию движений. Каждую особь помещали в стеклянную пробирку в водяную баню при 26 °C (79 °F) и нагревали со скоростью 0,1 °C (0,18 °F) в минуту до прекращения движения. Температуру в этот момент фиксировали, образцы сохраняли для определения. Команда использовала таксономические ключи, ДНК-баркодирование и помощь Australian Museum и Museums Victoria — в том числе для нескольких ещё не формально описанных видов.
Соавторы из Сиднейского университета, La Trobe University, Flinders University, Университета Вуллонгонга, Adelaide University и Квинслендского университета восстановили филогению ультраконсервативных элементов, охватывающую четыре семейства и 22 рода, что позволило отделить эволюционную историю от влияния типа гнездования.
Три типа гнёзд, три микроклимата
Австралийские дикие пчёлы делятся на три стратегии гнездования, каждая со своим микроклиматом:
- Наземные гнездящиеся (~70 % видов) роют ходы в почве, часто глубже 50–100 см (20–39 дюймов). Почва защищает их от самых высоких температур воздуха.
- Полостные гнездящиеся занимают дупла, мёртвую древесину или камеры, выстланные смолой — в том числе бескрылые пчёлы вроде Tetragonula carbonaria, спиральные соты которых показаны выше. Умеренное тепловое воздействие.
- Стеблевые гнездящиеся используют тонкие стебли, веточки и узкие ветви. При слабой изоляции такие гнёзда достигают самых высоких внутренних температур.
Исследователи моделировали максимальные температуры микроклимата гнезда для каждого вида на каждой площадке: температуру почвы на глубине для наземных, температуру воздуха на высоте 1,2 м (4 футов) для стеблевых и промежуточное значение для полостных. Эти данные сравнивали с макроклиматом с разрешением 1 км² (0,4 кв. мили) — стандартным подходом в большинстве исследований жаростойкости.
Микроклимат гнезда важнее регионального климата
При корреляции жаростойкости с макромасштабными максимальными температурами и осадками связь была слабой и объясняла лишь около 6 % вариации между видами — что согласуется с десятилетиями исследований, предполагающих эволюционные ограничения жаростойкости или её плохое соответствие широкому географическому климату.
Но при использовании температур микроклимата гнезда сигнал заметно усилился (R² ~0,13). Стеблевые виды были наиболее жаростойкими, полостные — промежуточными, наземные — наименее жаростойкими — именно в том порядке, который ожидается, если пчёлы адаптируются к температурам внутри гнезда, явление, известное как эффект Богерта.
Филогенетические модели оценили разные эволюционные оптимумы для каждого типа гнезда: стеблевые — около 44,9 °C (112,8 °F), полостные — 43,3 °C (109,9 °F), наземные — 42,9 °C (109,2 °F). Размер тела по длине крыла не объяснил значимой вариации — как и широта сама по себе, без поддержки правила Бергмана у изученных видов.
Повторная эволюция, а не эволюционный тупик
Жаростойкость показывала умеренный филогенетический сигнал — близкородственные виды склонны иметь схожую жаростойкость — но большая часть этого паттерна исчезла после учёта гнездования и микроклимата. Статистические модели предпочли разные термические оптимумы для каждого типа гнезда при одинаковой скорости эволюции, а не единый ограниченный оптимум для всех пчёл.
Анализ «wheatsheaf» повторной эволюции показал, что виды с одной стратегией гнездования имеют более схожую жаростойкость, чем ожидалось только от филогении, особенно среди стеблевых и наземных. Это указывает на повторную адаптивную эволюцию жаростойкости в ответ на микроклимат гнезда, а не на жёсткий эволюционный потолок признака.
Не только сезонная акклиматизация
Альтернативное объяснение — фенотипическая пластичность: стеблевые пчёлы, собранные летом, просто акклиматизировались к более высоким температурам. Для проверки команда ежемесячно отбирала пчёл в активный сезон (ноябрь–март) в Мельбурн — наиболее сезонно изменчивой площадке, оценив 542 особи 26 видов.
Жаростойкость не менялась значимо по месяцам ни у наземных, ни у стеблевых гнездящихся. У десяти видов, отобранных как минимум в два месяца, принадлежность к виду объяснила около 41 % вариации CTmax, а месяц — лишь около 10 %. Сравнения на уровне популяций по 43 видам с несколькими площадками показали, что различия между видами намного превосходят географическую вариацию внутри вида.
Выводы указывают, что различия между типами гнёзд отражают эволюционно приобретённую жаростойкость, а не краткосрочную акклиматизацию — что согласуется с растущей литературой об ограниченной пластичности жаростойкости у эктотермов.
Рейтинг уязвимости переворачивается
Чтобы определить, какие пчёлы подвержены наибольшему краткосрочному климатическому риску, исследователи рассчитали термические запасы безопасности — разницу в градусах между жаростойкостью вида и максимальной температурой его среды. При использовании только температуры воздуха наиболее уязвимыми казались наземные гнездящиеся из-за самых низких значений CTmax.
При подстановке температур микроклимата гнезда рейтинг полностью перевернулся. Стеблевые и полостные — несмотря на более высокую жаростойкость — занимали самые жаркие гнёзда и поэтому имели самые узкие запасы. На любой широте стеблевые были уязвимее симпатричных наземных. Уязвимость также росла к тропикам, где виды уже живут ближе к своим термическим пределам.
Д-р да Силва объяснила журналистам, что стеблевые гнездящиеся наиболее жаростойки, потому что их жилища дают наименьшую защиту — но та же открытость не позволяет уйти под землю при скачках жары. Наземные, с более низкой жаростойкостью, но более прохладными убежищами, лучше защищены в краткосрочной перспективе, хотя все пчёлы вынуждены собирать нектар на открытом воздухе и со временем столкнутся с растущим воздействием.
Охрана природы и продовольственная безопасность
Тропический Квинсленд, где обитает много надземно гнездящихся видов, по-прежнему имеет одни из самых высоких темпов вырубки лесов на планете. Уничтожение нативного леса лишает чувствительных опылителей более прохладных микроклиматов в и без того жаркой среде. Д-р да Силва подчеркнула, что сохранение нативной растительности и сокращение выбросов парниковых газов одинаково необходимы для защиты опыления в нативных экосистемах и сельском хозяйстве.
Хотя экономический вклад диких пчёл трудно точно оценить, бескрылые и одиночные виды играют важную роль в опылении тропических фруктов и орехов, включая макадамию, личи и арбузы. Эта роль возросла, поскольку управляемые популяции медоносных пчёл в Квинсленде испытывают давление клеща варроа. «Очень важно, чтобы у нас были эти дикие пчёлы как резервные опылители», — сказала да Силва изданию InDaily.
Исследование подтверждает, что жаростойкость может эволюционировать на протяжении поколений у диких пчёл, но вопрос, успеет ли адаптация за темпами антропогенного потепления, остаётся открытым — а фенотипическая пластичность вряд ли восполнит разрыв в ближайшей перспективе.
Следите за температурой в Австралии на SatMeteo
По мере роста температурных рекордов вдоль широтного градиента Австралии — от умеренных Мельбурн и Аделаида до тропических Брисбен и Кэрнс — мониторинг местных температурных паттернов помогает оценить стресс для опылителей. Проверяйте прогнозы для вашего региона и используйте карту температуры в реальном времени на SatMeteo, чтобы отслеживать нарастание жары на континенте.
