مع ارتفاع درجة حرارة العالم قد يفرط بعض النحل الّطنّان في التنفس

أوستن، تكساس – مثل معظم النحل، يمر النحل الطنان بوقت عصيب. تسببت المبيدات الحشرية، وفقدان الموائل، والتلوث الضوئي، والطفيليات في انخفاض حاد في أعدادها، بنسبة تصل إلى 75% في الأماكن القليلة التي تتبع فيها الباحثون الحشرات لفترات طويلة من الزمن. الآن، حدد العلماء طريقة جديدة يؤثر بها الاحترار العالمي سلباً في بعض من هذه الملقحات الرئيسية.

يؤدي ارتفاع درجات الحرارة إلى إجبار بعض النحل على أخذ أنفاس ضحلة وسريعة – أي فرط التنفس  Hyperventilating – مما يحرق المزيد من الطاقة ويقلل من احتمال بقائها على قيد الحياة، وفقاً لبحث عُرض في الأسبوع الأول من يناير 2023 في الاجتماع السنوي لجمعية علم الأحياء التكاملي والمقارن Society for Integrative and Comparative Biology.

يقول جون هرانيتز John Hranitz، عالم الوراثة الإيكولوجية الذي يدرس النحل في جامعة بلومسبيرغ Bloomsburg University ولكنه لم يشارك في هذا العمل: «أظهرت الدراسة بشكل رائع أن أنواعاً مختلفة من النحل الطنان Bumble bee لديها نقاط ضعف مختلفة تجاه تغير المناخ Climate change».

يبدو أن نحو نصف الـ 45 نوعاً من النحل الطنان في الولايات المتحدة في ورطة. الأسباب غير واضحة، ولكن يبدو أن تغير المناخ مسؤول إلى حد ما على الأقل. يقول أفيري راسل Avery Russell، عالِم الأحياء التطورية من جامعة ولاية ميسوري Missouri State University، والذي لم يشارك في الدراسة الجديدة: «القلق الأكبر هو أن النحل الطنان الذي يتناقص يميل إلى أن يكون أكثر تخصصاً وله لسان أطول من غيره من أنواع النحل». إذا اختفى هذا النحل بعينه، فإن الأزهار التي تعتمد على هذه الملقِّحات المتخصصة ستكون في مأزق. قد يؤدي اختفاء هذه الأنواع إلى جعل المروج الربيعية أقل غنى بالألوان، والأهم من ذلك، يمكن أن يؤدي إلى تعطيل النظم الإيكولوجية بكاملها. كما يعتمد الناس أيضاً على النحل الطنان لتلقيح المحاصيل.

شرع إيريك ريدل Eric Riddell في فهم سبب تأثير تغير المناخ في بعض النحل دون البعض الآخر. جمع عالم أحياء التغيير العالمي – من جامعة ولاية أيوا Iowa State University – هو وزملاؤه ودرسوا الملكات المحلية التي تنتمي إلى النحل الطنان الأسود والذهبي بومبوس أوريكوموس Bombus auricomus، وهو نوع آخذ بالاضمحلال، أما النحل الطنان الشرقي الشائع بومبوس إيمبشانس B. impatiens فهو على ما يرام. فقد جمع الباحثون الإناث عند خروجها من فترة الراحة الشتوية لبناء أعشاش، وفي المختبر أبقوها في ظروف يمكن أن تعيش فيها الملكات في الهواء الطلق، وتحكم الفريق في نوعية التربة ودرجات حرارة الهواء.

لاختبار استجابة الملكات لدرجة الحرارة، وضعها الفريق في أنابيب زجاجية وتتبع مدى سرعة تنفسها وكمية المياه التي فقدتها عند 18 ْس و30 ْس، ودرجات الحرارة عند أقصى حدود ما تختبره الحشرات عادة.

بهذه الطريقة، درس فريق ريدل الطرق العديدة التي قد يؤثر فيها الاحترار في فسيولوجيا النحلة، وهو أمر نادراً ما تم فعله من قبل، بل وربما لم يسبق دراسته من قبل، كما يقول رايلي فيجيل Rylee Vigil، طالب جامعي في جامعة سامفورد Samford University، قضى صيف 2022 في دراسة النحل باليونان مع هرانيتس.

وجد الفريق أنه عند درجة حرارة 18 ْس – وهو يوم ربيعي معتدل – أخذت الملكات من كلا النوعين نفساً واحداً تقريباً في الساعة. عندما رفع الباحثون منظم الحرارة Thermostat، فإن تنفس ملكة النحل الطنانة السوداء والذهبية «تغير تماماً»، كما أخبر ريدل الحاضرين في المؤتمر. تسارع تنفس النحلة الطنانة الشرقية الشائعة قليلاً، إلى نفس واحد كل 10 دقائق، لكن النحل الطنان الأسود والذهبي بدأ يتنفس أسرع 10 مرات، أي مرة واحدة كل دقيقة. قال ريدل: «إن الأمر أشبه بفرط التنفس».

أفاد الفريق أنه بعد ثلاثة أيام، نفق 25% من النحل الشرقي، في حين نفق ضعف عدد النحل الأسود والذهبي. اقترح ريدل أن زيادة التنفس في بعض أنواع النحل يمكن أن يفسر سبب انخفاض أعداد بعض النحل وقد يستمر بالانخفاض مع ارتفاع درجة حرارة المناخ.

تقول إيلين كيفيني Ellen Keaveny، طالبة دراسات عليا في جامعة وايومينغ University of Wyoming، تدرس تأثيرات درجة الحرارة على النحل، ولكنها لم تشارك في العمل: «إنها نتيجة تثير الاهتمام».

ومع ذلك، لا يزال من غير الواضح ما إذا كانت النتائج ستنطبق على أنواع أخرى من النحل في مناطق مختلفة، كما يقول راسل. يقول: «من الصعب معرفة ما إذا كان هناك نمط عام… سيكون من الجيد دراسة بعض الأنواع الأخرى». وهذا ما يقوم به ريدل بالفعل. في صيف 2022، جمع فريقه سبعة أنواع أخرى من النحل الطنان شائعة في الولايات المتحدة. ووجد هو وزملاؤه أن تلك التي يتناقص عددها تبدأ تلجأ إلى التنفس المفرط في درجات الحرارة الدافئة. وأشار ريدل إلى أن قياس الانخفاض في النحل على نطاق قاري يمثل تحدياً كبيراً ويستغرق وقتاً طويلاً. هذا العمل «قد يوفر اختباراً حقيقياً» لتقييم أي منها على الأقل يجب مراقبته.

بقلم إليزابيث بنيسي

© 2023, American Association for the Advancement of Science. All rights reserved