Doktorzy Zuzanna oraz Michał Filipiakowie (ona z Instytutu Ochrony Przyrody PAN i Uniwersytetu Jagiellońskiego, on - z UJ) oraz prof. Jeff Ollerton (University of Northampton, Wlk. Brytania) w swojej pracy w czasopiśmie “Ecology” tłumaczą, że zwierzęta potrzebują większych ilości sodu, niż rośliny. Potrzebny jest on choćby w działaniu pompy sodowo-potasowej - niezbędnej m.in. do pracy komórek układu nerwowego. Natomiast potas jest ważnym składnikiem dla roślin, występującym w wysokich stężeniach w pokarmach roślinnych.

“Równowaga między stężeniem potasu a sodu w pożywieniu ma istotne znaczenie dla zdrowia i kondycji pszczół. Sód odgrywa kluczową rolę w diecie pszczół, mimo że rośliny dostarczają go w znikomych ilościach. Natomiast nadmiar spożywanego potasu może prowadzić do problemów zdrowotnych i nawet śmierci owadów" - piszą autorzy badania w przesłanym PAP komunikacie.

Przodkowie pszczół przechodząc więc z diety mięsożerców (o znacznie niższym stosunku potasu do sodu) na dietę roślinożerną - musieli nauczyć się radzić sobie ze zmienionymi proporcjami tych dwóch pierwiastków w ich nowym pożywieniu.

“Stosunek K:Na może być regulowany na poziomie fizjologicznym i behawioralnym. Na przykład pszczoły mogą pić wodę o niskim stosunku K:Na z kałuż lub basenów, spożywać pot, łzy i inne płyny wydzielane przez zwierzęta, a nawet pić płyny z rozkładającej się padliny” - opisuje badacz. To jednak tylko jeden ze sposobów przywrócenia właściwych proporcji pierwiastków w ciele. Zmiana diety miała więc wpływ na fizjologię, ekologię, strategie gniazdowania i zachowanie żyjących dziś 20 tys. gatunków pszczół. Do tej pory naukowcy nie mieli jednak wiedzy o tym, jaką rolę w ewolucji i funkcjonowaniu pszczół, i ich interakcjach ze środowiskiem, miało bilansowanie stosunku K:Na w diecie.

Pytaniem jest też to, jak rośliny reagują na zapotrzebowanie pszczół - ważnych zapylaczy - na pyłek zawierający sód.

Rośliny mogą inwestować pobrane zasoby mineralne w produkcję pyłku i nektaru, konsumowanych przez pszczoły, podczas gdy reszta zgromadzonych zasobów jest przeznaczana dla innych części roślin, takich jak liście i łodygi, które mogą być zjadane przez roślinożerców. Decyzja o alokacji pierwiastków zależy od interakcji z innymi organizmami. Rośliny mogą także alokować zgromadzony sód w określonych organach, tkankach lub produktach, aby przyciągać lub odstraszać roślinożerców.

Produkcja nektaru jest dla roślin tania, ponieważ składa się on głównie z wody i węglowodanów. Natomiast produkcja pyłku jest kosztowna, ponieważ zawiera cały zestaw pierwiastków niezbędnych do życia. Rośliny muszą pozyskiwać te pierwiastki z gleby, co może być utrudnione przez ich ograniczoną dostępność.

To powoduje dylemat ewolucyjny i związany z nim wybór czy wykorzystać pozyskane zasoby do produkcji pyłku, czy lepiej przeznaczyć je na inne niezbędne procesy życiowe. Inwestycja w sód jest mniej kosztowna dla roślin, ponieważ jest powszechny w środowisku, a rośliny nie potrzebują go w wysokich stężeniach.

"Kwestia tego, czy rośliny regulują stosunek K:Na w pyłku i nektarze w celu przyciągnięcia pszczół i innych zapylaczy, jest nadal niejasna. Poznanie odpowiedzi na to pytanie pozwoli lepiej zrozumieć podstawowe mechanizmy relacji między pszczołami a roślinami" - piszą badacze.

Ta wiedza jest również ważna dla ochrony dzikich pszczół. "Przyszłe badania powinny skupić się na badaniu wpływu proporcji K:Na na ekologię i ewolucję pszczół, aby lepiej zrozumieć ich potrzeby i relacje ze środowiskiem" - uważają autorzy.

Praca została sfinansowana w ramach wspólnego konkursu BiodivERsA 2018-2019w ramach programu BiodivERsA3 ERA-Net COFUND we współpracy z Narodowym Centrum Nauki (grant nr 2019/31/Z/NZ8/04030).

Nauka w Polsce

lt/ agt/