Пчелы, особенно дикие пчелы рода Bombus, являются незаменимыми опылителями экосистем. Шмели, обладающие очень милым внешним видом, обеспечивают опыление цветковых растений, делая возможным непрерывность как сельскохозяйственного производства, так и биологического разнообразия. Исследования подчеркивают, что лесные среды обитания играют критическую роль в жизненном цикле шмелей, равно как и сами шмели необходимы для сохранения лесных биотопов. (1) С другой стороны, благодаря опылению шмелями сохраняется разнообразие фруктов и овощей. Следовательно, сокращение их популяций напрямую ведет к снижению объемов производства продовольствия. Это, в свою очередь, представляет собой ситуацию, которая создаст риски для здоровья человека и продовольственной безопасности. (2)

 


В отличие от распространенного мнения, королевы шмелей (Bombus terrestris, Bombus impatiens и др.) способны выживать некоторое время не только на суше, но и под водой. Удивительно, но эти социальные насекомые способны выжить даже в условиях, когда они оказываются под водой. Эта необыкновенная способность, замеченная у королев шмелей и исследованная учеными, становится возможной благодаря сочетанию нескольких фундаментальных физиологических и поведенческих механизмов. Изучение биологических основ, лежащих в основе этой способности, позволяет нам понять, что королевы шмелей Bombus были созданы с необходимыми качествами, чтобы достойно выполнять свою важную роль в обеспечении продолжения жизни на Земле.
Первые признаки того, что научные оценки относительно времени гибели шмелей под водой будут пересмотрены, внезапно проявились в 2024 году во время эксперимента, проводившегося совершенно с другой целью. Так, Сабрина Рондо, биолог по охране природы, работающая в Гуэлфском университете в Канаде, в ходе своего эксперимента изучала, как остатки пестицидов в почве влияют на восточных земляных шмелей (Bombus impatiens) во время зимней спячки. Для симуляции зимних условий Рондо содержала королев шмелей в заполненных почвой пробирках в лабораторном холодильнике. Все шло хорошо, пока однажды, открыв холодильник, она не заметила, что из-за конденсации некоторые пробирки случайно заполнились водой, и королевы оказались полностью погружены в нее... В первый момент Рондо была уверена, что шмели погибли. Однако вскоре после извлечения их из воды она заметила, что насекомые начали шевелиться. Предположив, что это может быть связано с их способностью дышать под водой, она вместе со своей командой решила провести ряд экспериментов. Результаты этой инициативы были опубликованы в статье, вышедшей 11 марта 2026 года в престижном журнале Королевской академии наук ’’Biology Letters’’:

 

Впадающие в зимнюю спячку королевы шмелей могут оставаться под водой в течение длительного времени, глубоко подавляя скорость своего метаболизма, крайне экономно используя имеющийся кислород и, при необходимости, переходя на анаэробный (бескислородный) метаболизм. (3)


Исследования показали, что одним из важнейших факторов, лежащих в основе выживания королев шмелей под водой, является структура и функционирование их дыхательной системы. Насекомые в целом дышат через сеть трубок, называемых «трахеями», которые доставляют воздух к различным частям их тела. Именно эта трахейная система у королев шмелей выступает одним из факторов, позволяющих им поддерживать дыхательные процессы под водой на протяжении периода вплоть до одной недели.

 

Когда пчелы подвергаются воздействию воды, их спиракулы (небольшие отверстия, обеспечивающие доступ воздуха в трахейную систему) быстро закрываются, стремясь защитить внутренние воздушные мешки. Эти воздушные мешки могут содержать определенное количество воздуха, запасенного в теле пчелы, особенно в некоторых полостях брюшной области. Данный воздух позволяет пчеле еще некоторое время использовать имеющийся запас кислорода под водой. (4) Воздух внутри трахейной системы сохраняется за счет закрытия спиракул, и этот ограниченный резерв кислорода может использоваться дольше вследствие снижения скорости метаболизма. Хотя эти механизмы отличаются от организмов использующих жабры, способных напрямую использовать растворенный в воде кислород, они предотвращают мгновенную гибель шмелей в случае их попадания в воду.


Еще одним критическим фактором, позволяющим шмелям выживать под водой, является их способность замедлять метаболизм. В стрессовых или анаэробных условиях, как и у многих видов насекомых, королевы шмелей могут снижать скорость метаболизма, сокращая потребление энергии. (5) Это обеспечивает более эффективное использование кислорода в их организме и продлевает время выживания. При нехватке кислорода организм вынужденно прибегает к анаэробным путям, продолжая вырабатывать энергию с образованием таких побочных продуктов, как молочная кислота. Замедление метаболизма также приводит к снижению температуры тела, что еще больше снижает потребность в кислороде.


Способность королев шмелей выживать под водой является результатом череды сложных физиологических факторов. Структура их дыхательной системы и способность регулировать скорость метаболизма делают их устойчивыми к суровым условиям.


Пережив трудный зимний период, королевы шмелей весной создают колонии. Если бы королевы шмелей не были созданы устойчивыми к затоплениям, возникающие под землей во время их зимней спячки, численность пчел в этих колониях, безусловно, сильно сократилась бы. Однако Аллах, Господь миров, благодаря качествам, которыми Он наделил шмелей, не допускает возникновения подобной ситуации. Это служит не только продолжению рода данного вида насекомых, но и обеспечивает непрерывность всей жизни. Люди и другие живые существа гораздо легче получают доступ к пище благодаря стойкости королев шмелей к воде. Опять же, благодаря тому, что леса в результате этого остаются сильными, уровень кислорода не падает, а улавливание углекислого газа продолжается, что замедляет глобальное потепление. Аллах в одном из аятов Корана возглашает:

’’О люди! Помните о милости Аллаха по отношению к вам. Есть ли наряду с Аллахом другой творец, который давал бы вам пропитание с неба и земли? Нет божества, кроме Него! До чего же вы отвращены от истины!’’ (Сура Фатыр, аят 3)


Список литературы:


(1) BioScience, 71(12):1234–1248, s. 1236
(2) https://mdpi-res.com/d_attachment/sustainability/sustainability-17-02177/article_deploy/sustainability-17-02177.pdf?version=1740991666, s.8
(3) Rondeau, S., & Raine, N. E. (2026). Diapausing bumble bee queens avoid drowning by submerged respiration and metabolic suppression. Biology Letters, Royal Society Publishing. (Yayın Tarihi: 11.03.2026)
(4) Heinrich, B. (1979). Bumblebee economics. Harvard University Press.
(5) Chown, G. P., & Terblanche, J. S. (2007). Physiological and ecological aspects of insect desiccation tolerance. Journal of Insect Physiology, 53(3), s. 210-222.