Som ett resultat av klimatkrisen driver den globala uppvärmningen upp temperaturerna runt om i världen – och humlor, precis som människor, kämpar för att klara av hem som inte kan slå värmen.
I en ny artikel publicerad i Frontiers in Bee Science , identifierar forskare stigande värme som en potentiell orsak till nedgången i humlepopulationer över hela världen, vilket äventyrar humlors förmåga att bygga beboeliga bon där friska larver kan utvecklas.
"Nedgången i populationer och utbredningsområde för flera arter av humlor kan förklaras av problem med överhettning av bon och yngel", säger Dr. Peter Kevan vid University of Guelph, Kanada, huvudförfattare till artikeln.
"Begränsningarna för humlans överlevnad tyder på att värme sannolikt är en viktig faktor, med uppvärmning av boet över cirka 35 grader Celsius är dödlig, trots humlors anmärkningsvärda förmåga att termoreglera."
Det finns många humlor runt om i världen, som lever i många olika miljöer. Många av dessa arter är på tillbakagång kopplade till klimatförändringar, men det har visat sig svårt att identifiera en orsaksfaktor.
Men genom att granska litteraturen identifierade Kevan och kollegor en kritisk gemensamhet mellan dessa arter, oavsett geografiskt område:den optimala temperaturen för deras bon, 28–32 grader Celsius.
"Vi kan anta att likheten återspeglar de olika arternas evolutionära släktskap", sa Kevan.
Eftersom denna egenskap verkar vara gemensam för så många arter, kan den ha begränsad evolutionär plasticitet, vilket innebär att humlorna skulle ha svårt att anpassa sig till stigande temperaturer och skulle kämpa för att hålla sig inom sin termiska neutrala zon - en punkt där de håller sig till höger temperatur kräver minimala metaboliska kostnader. Värmestress som tar en art utanför detta område är farlig.
"Alltför höga temperaturer är mer skadliga för de flesta djur och växter än kalla temperaturer. När förhållandena är svala saktar de organismer som inte metaboliskt reglerar sin kroppstemperatur ner helt enkelt, men när temperaturen blir för hög börjar metaboliska processer att brytas ner och upphöra." sa Kevan. "Döden inträder snabbt."
Genom att granska 180 år av litteratur fann Kevan och kollegor att humlor verkar kunna överleva vid upp till 36 grader Celsius och utvecklas optimalt vid cirka 30–32 grader Celsius – även om detta kan skilja sig åt mellan arter och biogeografiska förhållanden. Även om humlor har vissa beteendeanpassningar som gör att de kan termoreglera, kanske detta inte räcker för att hantera klimatförändringar.
Dessutom fungerar humlekolonin också som en "superorganism", där reproduktiv kondition är beroende av kolonins kollektiva överlevnad och reproduktion snarare än enskilda bin.
En humla kanske klarar värmen bättre än en annan, men om boet är för varmt för att föda upp friska larver drabbas hela kolonin, oavsett enskilda humlors anpassning.
"Effekten av höga botemperaturer har inte studerats särskilt mycket, vilket är förvånande", säger Kevan. "Vi kan ana att botemperaturer över mitten av 30-talets Celsius sannolikt skulle vara mycket skadliga och att över cirka 35 Celsius skulle döden inträffa, förmodligen ganska snabbt."
Studier av honungsbin visar att högre botemperaturer äventyrar bidrottningars styrka och reproduktionsförmåga och leder till att mindre arbetsbin blir i sämre kondition. Om värme har en liknande effekt på humlor, så att kolonier producerar mindre friska avkommor vid en högre temperatur, kan den globala uppvärmningen direkt leda till deras nedgång.
För att säkerställa att humlor fortsätter att frodas efterlyser forskarna mer forskning om vad de säger är en understuderad aspekt av humlors ekologi:boets morfologi, materialegenskaper, temperatur och termoreglering. Det kan vara möjligt för vissa humlekolonier att anpassa sitt val av boplats och form eller beteende för att kyla sina bon.
Markpenetrerande radar kan hjälpa till att studera markhäckande arter, medan genomflödesrespirometrianalys av bon vid olika temperaturer kan hjälpa forskare att mäta stressen som utsätts för bikolonierna inuti. Vi behöver både förstå hur olika kolonier klarar av samma förhållanden och hur olika arter klarar olika förhållanden, inklusive om vissa humlor har bredare termiskt neutrala zoner, vilket ger dem mer motståndskraft.
"Vi hoppas att framtida forskare kan ta de idéer vi presenterar och tillämpa dem på sin egen forskning om humlors hälsa och konversation", avslutade Kevan.
Mer information: Termodynamik, termisk prestanda och klimatförändringar:Temperaturregimer för humlekolonier (Bombus spp.) som exempel på superorganismer, Frontiers in Bee Science (2024). DOI:10.3389/frbee.2024.1351616
Tillhandahålls av Frontiers
