Pszczoły a zmiany klimatu: Jak ekstremalne temperatury niszczą życie w ulu?

Temperatura – cichy szef w ulu

Pszczoły to prawdziwe mistrzynie termoregulacji, które stoją naprzeciwko sinusoidy temperatur. Tło termiczne, które przez miliony lat było stabilne, z każdym dniem zmienia się w większe wyzwanie. Można powiedzieć, że to czas na zmiany – przyzwyczajeń, nawyków i prawdziwy skok w nieznane. Fizyka nie trzyma pszczoły za kończynę. Fale upałów o temperaturach powyżej 40°C zaczynają dosłownie łamać naturalny system chłodzenia ula i zagrażać przetrwaniu całych kolonii. Pszczoły dalej robią swoje, ale ich ciało, mózg i odporność próbują nadążyć za klimatem, który przestał grać według starych zasad.

Pszczoły a temperatura – piec i klimatyzacja w jednym

Zwykła robotnica, którą widzisz nad lawendą, to latający system grzewczo-chłodniczy. Gdy trzeba, włącza tryb „piec”: drży mięśniami, a skrzydła pozostają nieruchome, ciepło idzie prosto w tułów.

Kiedy słońce daje się we znaki, pszczoła przełącza się na „tryb eco”. Dogrzewa się promieniami i oszczędza paliwo, czyli cukry. Wiosną, w okolicach kilkunastu stopni (12-14°C) zaczyna się jej sezon pracy. Najlepsze warunki ma, gdy jest po prostu ciepło (16-30°C), a nie patelnia. Poniżej kilku stopni ponad zero nie ma mowy o locie.

Jej ciało to przemyślany kompromis inżynieryjny. Wąska „szyjka” między tułowiem a odwłokiem działa jak wymiennik ciepła. Płyny ustrojowe krążą tak, żeby mięśnie miały komfort, ale wnętrzności się nie ugotowały. A kiedy powietrze zamienia się w rozgrzany asfalt, pszczoła wyciąga asa z rękawa lub wykonuje ostatnią sztuczkę: kroplę nektaru na aparacie gębowym, parowanie, chłód na głowie, a za nią – w całym tułowiu. Taki pszczeli „klimatyzator na języku”.

Ul – wspólna kotłownia

Jedna pszczoła jest sprytna, ale dopiero cała kolonia robi za prawdziwą elektrownię cieplną. Ul działa jak superorganizm: w środku jest „mózg” z czerwiu, płuca z wachlujących skrzydeł i setki małych grzejników złożonych z drżących robotnic. W strefie czerwiu utrzymuje 33-36°C z dużą precyzją. Dwa-trzy stopnie odchylenia w dół lub w górę i nagle z idealnego pokolenia wychodzą pszczoły z gorszą pamięcią, słabszym tańcem, mniejszą szansą na bezpieczny powrót do ula. Jeszcze kilka stopni więcej i całe plastry czerwiu potrafią zniknąć, zanim ktokolwiek zdąży się wygryźć.

Zimą ul zwija się w kulę. W środku jest gorąco jak przy piecu, na zewnątrz – dużo chłodniej, ale nadal powyżej punktu krytycznego. Pszczoły zmieniają się miejscami jak ludzie przy ognisku: kto zmarzł, idzie do środka, kto się nagrzał, schodzi na obrzeża. Latem układ się odwraca. Część pszczół stoi w wylotku i wachluje powietrze jak miniaturowe wentylatory. Inne noszą wodę, rozsmarowują ją na plastrach i ścianach. Z zewnątrz widzisz tylko, jak latają w tę i z powrotem, ale środek to skomplikowana chłodnia parowa, która walczy z upałem o każdy stopień.

Stres termiczny czerwiu – kilka stopni, całe życie

Czerw, czyli jaja, larwy i poczwarki, żyje w świecie zbudowanym z liczb na termometrze. Przy 34,5-36°C rozwój jest szybki. Młoda pszczoła rośnie, uczy się sprawnie, a jej mózg i mięśnie dostają wszystko, czego potrzebują.

Kiedy przez kilka godzin dziennie jest za chłodno (temperatura spada do 32-33°C), nie widać tego od razu. Larwa się przepoczwarza, dorosła pszczoła wygryza komórkę, ul działa dalej. Tyle, że ta dorosła ma gorszą pamięć trasy, mniej zdecydowany taniec, większą tendencję do gubienia się w terenie. Jakby ktoś już na etapie montażu wgrał jej lekko uszkodzony system nawigacji.

Po drugiej stronie jest przegrzanie. Przy 37°C rozwój zaczyna się wykolejać: część czerwiu nie dożywa wylęgu, część wychodzi osłabiona. Około 38°C cały plaster, który miał być przyszłością rodziny, zamienia się w martwą strefę. Dla kolonii to tak, jakby ktoś wyciął cały rocznik dzieci z jednego roku.

Fale upałów a pszczoły – arizoński ul w piecu

Coraz częściej warunki atmosferyczne przypominają te z południowej Europy. Nawet najlepsza termoregulacja pszczół zaczyna wtedy pękać. W Arizonie, gdzie latem temperatura przekracza 40°C zorganizowano eksperyment. Badano dziewięć kolonii przez trzy miesiące i mierzono, ile godzin dziennie młode pszczoły spędzają poza bezpiecznym zakresem temperatur.

Średnia była pozornie dobra – 34-36°C w strefie czerwiu. Dokładna analiza pokazała, że w centrum czerwiu temperatura wykracza poza optimum na około trzy godziny dziennie. Na obrzeżach dzieje się tak nawet przez osiem godzin.

Duże rodziny utrzymywały dzienne wahania na poziomie około 6°C. Małe kolonie doświadczały wahań do 11°C – jakby ktoś codziennie kręcił termostatem w skrajne strony. Kolonie narażone na najwyższe maksima i największe skoki temperatur traciły populację, bo stres termiczny osłabiał czerw i dorosłe pszczoły.

Na tle prognoz IPCC – około 2,7°C wzrostu średniej temperatury, a w scenariuszach wysokich emisji nawet 4°C – taki scenariusz dotyczy także klimatu umiarkowanego.

Królowa w saunie – płodność matek pszczelich

W gęstwinie ula matka króluje nad resztą. Jest jedyną, która przynosi na świat nowe robotnice, budując kolonię dzień po dniu. Jej prawdziwą moc mierzymy nie w sile mięśni, tylko w spermatece, małym narzędziu przechowującym plemniki z jednorazowego unasienniania jeszcze w locie. Ten bank nasienia ma wąski zakres bezpieczeństwa.

Powyżej około 39-40°C żywotność plemników szybko spada. Cztery godziny w okolicach 42°C mogą zmniejszyć ją o ponad połowę. Matka broni się, produkując małe białka szoku cieplnego, które stabilizują białka w spermatece. Ale po przekroczeniu 42°C także ten system zawodzi.

Gdy zapas nasienia maleje, pojawia się efekt domina: mniej jaj, mniej robotnic, mniej pożytku i słabsza kolonia wchodząca w zimę. W skrajnym przypadku rodzina umiera po cichu.

Ciepło kontra odporność – konflikt wewnętrzny

Organizm pszczoły ma ograniczoną pulę energii. To, co wyda na jedno zadanie, nie trafi na inne. Na poziomie komórki widać to wyraźnie. Aktywacja odpowiedzi na stres cieplny (HSR) uruchamia produkcję białek szoku cieplnego, ale hamuje wytwarzanie peptydów przeciwdrobnoustrojowych. Gdy mocno pracuje układ odpornościowy, HSR słabnie. Każda fala upałów zmusza więc pszczołę do wyboru: chronić białka przed temperaturą, czy walczyć z wirusami, bakteriami i pasożytami.

Badania na trzmielach pokazały, że po fali upałów owady żyją krócej, mają słabszą odporność i wyższe obciążenie pasożytami. U pszczół miodnych taki stres termiczny podnosi temperaturę ula i osłabia cały system obronny. To otwiera drzwi wirusom i roztoczom Varroa destructor.

Kiedy pszczoła przestaje „słyszeć” kwiat

Dla pszczoły kwiat to przede wszystkim zapach. Chemiczny sygnał, który mówi: tu jest nektar, tu jest pyłek, tu możesz się obłowić. Badania nad trzmielami po fali upałów pokazały, że ich czułość na zapachy kwiatowe wyraźnie spada. Najbardziej dotyczy to robotnic – po 24 godzinach ich stan nie wraca do normy w sposób szybki czy wyraźny.

W kolonii pszczół miodnych upał nie tylko męczy, ale “wycisza” zapachowy świat. Owady, które wcześniej bezbłędnie znajdowały konkretny gatunek rośliny, zaczynają błądzić w chemicznym szumie. Do tego dochodzi gorzej wykształcony mózg. Pszczoły hodowane w nieodpowiednich warunkach termicznych mają gorszą pamięć, orientację i krótszy „radar” polowania. Ul traci robotnice dlatego, że nie wróciły. Gubią się w swoim własnym świecie, który stracił termiczną normalność.

Fałszywa wiosna – jak klimat myli pszczoły

Zmiana klimatu to nie tylko gorętsze lata, ale kalendarz, któremu przestajemy ufać. W Europie Środkowej coraz częściej pojawiają się ciepłe zimy lub wczesnowiosenne „okna”. Po nich nagle wracają przymrozki – to fałszywa wiosna. Dla pszczół ciepły epizod jest jasnym sygnałem – rozluźniają kłąb, wychodzą z ula i zaczynają loty. Zużywają przy tym zimowe zapasy, jakby wiosna przyszła na dobre. Kiedy temperatura znów spada poniżej zera, część robotnic zamarza w locie lub przed ulem. W środku pozostają rozproszone, osłabione kłęby, które nie potrafią utrzymać odpowiedniej temperatury. Nawet silna rodzina może nie podnieść się po kilku takich sezonach z rzędu.

Geny pszczół a tempo zmian klimatu

Za kulisami stresu termicznego stoją też geny. W różnych populacjach pszczół wykryto odmienne warianty enzymów związanych z metabolizmem i tolerancją temperatury. Częstość występowania takich wariantów jest zgodna z lokalnym klimatem. Łatwo więc powiedzieć: pszczoły się dostosują. Problem w tym, że górna granica tolerancji cieplnej dorosłych owadów to około 47°C. Nie ma dowodów, że da się ją szybko przesunąć klasyczną selekcją. Tymczasem fale upałów stają się coraz częstsze i mocniejsze. Ewolucja działa powoli, w dziesiątkach i setkach pokoleń. Klimat zmieniliśmy w czasie kariery jednego pszczelarza.

Stres termiczny pszczół – cichy reżyser naszej przyszłości

Pszczoły miodne przez wieki żyły w świecie stabilnych temperatur. My ten świat mocno zmieniliśmy w kilka dekad. Temperatura decyduje dziś o tym, czy robotnica wyleci, jak rozwinie się jej mózg, jak długo przeżyje nasienie w ciele matki i jak działa odporność całej rodziny. Pszczoły wciąż próbują się dopasować, ale tempo zmian przypomina szybkie przekręcenie termostatu, a nie powolną zmianę pory roku. Od tego, czy uda się wyhamować globalne ocieplenie i mądrze wspierać rodziny pszczele, zależy nie tylko ich przyszłość. Zależy też stabilność systemu, w którym większość naszych upraw polega na tym, że owad wielkości paznokcia doleci do kwiatu i wróci do ula.

Jak chronić pszczoły przed upałem – praktyczne kroki

Temperatura przestaje być abstrakcją, a staje się podstawą decyzji przy pasiece. Pszczoły nadal drżą, wachlują i noszą wodę. Coraz częściej jednak ich własny system chłodzenia nie wystarcza. Co może zrobić pszczelarz:

Badania z Arizony dają jeszcze jedną lekcję. W świat częstych upałów lepiej wejść z silnymi rodzinami niż z wieloma małymi. Czasem warto połączyć słabe ule przed sezonem, zamiast liczyć, że „jakoś to będzie”.