Článek
Čmelák druhu Bombus impatiens patří k nejběžnějším druhům čmeláků ve východní části Severní Ameriky. Vyskytuje se v mírně lesnatých oblastech Spojených států, jižní Kanady i v oblasti Velkých planin mezi Skalnatými horami a řekou Mississippi.
Tento druh je významným opylovačem a často se využívá i pro komerční účely. Zimu přežívá pouze královna, která se zahrabává do půdy a vstupuje do diapauzy (zpomalení životních pochodů organismu). Právě v této fázi může být vystavena riziku zaplavení.
V roce 2024 byla publikována studie, která se zabývala schopností čmeláčích královen přežít zaplavení během diapauzy. Královny byly uchovávány v laboratorních podmínkách v chladicím zařízení simulujícím zimní období, přičemž během experimentu došlo neúmyslně k zatopení jejich nádob.
K překvapení výzkumného týmu ale královny tuto „potopu“ přežily i po více než týdnu stráveném pod vodou. To vedlo k formulaci nové výzkumné otázky: Šlo o náhodu, nebo disponují čmeláčí královny skutečnou schopností přežít ponořené ve vodě?
Jak čmeláčí královny dýchají pod vodou
Dosud však nebylo jasné, jakým způsobem se jim to podařilo. Nová studie publikovaná tento měsíc ve vědeckém časopise Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences tak ukazuje, že královny jsou schopny do určité míry získávat kyslík z okolní vody, což jim umožňuje pod vodou omezeně dýchat.
Jak uvádí web Science Alert, během diapauzy čmeláčí královny nezastavují svůj metabolismus úplně, ale výrazně ho zpomalují, čímž se dostávají do stavu tzv. hlubokého útlumu metabolismu. Díky tomu mají velmi nízkou spotřebu kyslíku a mohou pod vodou omezeně získávat kyslík z okolní vody. Zároveň využívají i anaerobní metabolismus, tedy získávání energie bez přístupu kyslíku.
Čmeláčí královna ponořená ve vodě v laboratorních podmínkách
V laboratorních experimentech výzkumný tým pracoval s desítkami čmeláčích královen v zimní diapauze, které byly umístěny do speciální měřicí komory (respirometru). Ta byla částečně zaplněna studenou vodou, aby byly královny zcela ponořeny, zatímco nad hladinou zůstával vzduch, v němž bylo možné sledovat uvolňovaný oxid uhličitý.
Tento systém umožnil sledovat výměnu plynů jak ve vodě, tak ve vzduchu nad její hladinou.
Měření ukázala, že zatímco množství kyslíku ve vodě postupně klesalo, oxid uhličitý byl nadále produkován. To naznačuje, že královny byly schopny pod vodou omezeně přijímat kyslík a zároveň vylučovat oxid uhličitý.