Международная команда биологов выяснила, что дрожжи, обитающие в цветах, помогают шмелям-воришкам быстрее находить отверстия для нелегального сбора нектара. Ориентируясь на запах брожения, насекомые обнаруживают такие отверстия в среднем на 2,2 секунды быстрее, что позволяет им существенно экономить время и энергию, но наносит ущерб растениям.

Как шмели воруют нектар

Взаимоотношения между растениями и опылителями не всегда строятся на честном обмене. Шмели часто прибегают к так называемому «нектарному воровству»: они прокусывают цветок у основания или используют уже готовые отверстия, чтобы выпить нектар, не соприкасаясь с пыльцой. В результате растение теряет ресурсы, не получая взамен опыления.

Роль дрожжей в цветочном нектаре

Цветочный нектар не стерилен — в нем активно размножаются бактерии и дрожжи. Исследователи, опубликовавшие свою работу в журнале Cell, предположили, что продукты метаболизма этих микроорганизмов служат для насекомых сигналом о наличии сахара, тем самым влияя на их поведение.

Эксперимент в горах Колорадо

Для проверки гипотезы ученые провели полевые эксперименты с дикими цветами Corydalis и Mertensia в горах Колорадо. В бутонах заменили природный нектар на искусственные аналоги: часть была стерильной, а часть — инокулирована дрожжами Metschnikowia reukaufii.

Биологи наблюдали за «вторичными грабителями» — шмелями, которые не прокусывают цветы сами, а ищут уже готовые отверстия. С помощью секундомеров фиксировалось время, необходимое насекомому для обнаружения прокола и начала кормления.

Лабораторные тесты и химический анализ

Параллельно в лаборатории проводились ольфактометрические тесты (реакция на запах в Y-образной трубке) и химический анализ летучих веществ с помощью газовой хроматографии-масс-спектрометрии.

Запах дрожжей ускоряет поиск нектара

Запах дрожжей оказался катализатором воровства: в 63% случаев шмели выбирали именно те цветы, в которых происходило брожение. Ориентируясь на запах метаболитов дрожжей, шмели находили отверстия для взлома в среднем на 2,2 секунды быстрее, чем на стерильных цветах. Это сокращало время поиска на 30–35% и позволяло шмелю посетить примерно 13 цветов в минуту вместо 10, что дает значительный энергетический выигрыш.

Химический состав аромата

Химический анализ показал, что дрожжи обогащают аромат нектара 14 новыми летучими соединениями, включая различные спирты и эфиры (например, 3-метил-1-бутанол). Именно этот специфический «букет» насекомые ассоциируют с наличием калорийной пищи.

Значение исследования

Работа демонстрирует, что микроорганизмы способны радикально влиять на взаимодействие растений и животных, превращая взаимовыгодное сотрудничество (мутуализм) в паразитизм. Выдавая присутствие сахара запахом брожения, дрожжи повышают эффективность поиска пищи у шмелей, но при этом усиливают давление на растения, ресурсы которых расходуются без опыления.