Als gevolg van de klimaatcrisis zorgt de opwarming van de aarde ervoor dat de temperatuur overal ter wereld stijgt. Hommels hebben, net als mensen, moeite met het omgaan met huizen die niet tegen de hitte kunnen.

In een nieuw artikel gepubliceerd in Frontiers in Bee Science , identificeren wetenschappers de stijgende hitte als een potentiële boosdoener voor de achteruitgang van de hommelpopulaties wereldwijd, waardoor het vermogen van hommels om leefbare nesten te bouwen waarin gezonde larven zich kunnen ontwikkelen in gevaar wordt gebracht.

"De afname van de populaties en verspreidingsgebieden van verschillende soorten hommels kan worden verklaard door problemen met oververhitting van de nesten en het broed", zegt Dr. Peter Kevan van de Universiteit van Guelph, Canada, hoofdauteur van het artikel.

"De beperkingen op het voortbestaan ​​van het hommelbroed geven aan dat hitte waarschijnlijk een belangrijke factor is, waarbij verwarming van het nest boven de 35 graden Celsius dodelijk is, ondanks het opmerkelijke vermogen van hommels om hun temperatuur te reguleren."

Er zijn veel soorten hommels over de hele wereld, die in veel verschillende omgevingen leven. Veel van deze soorten gaan achteruit als gevolg van de klimaatverandering, maar het identificeren van een oorzakelijke factor is lastig gebleken.

Door de literatuur te bestuderen identificeerden Kevan en zijn collega's echter een cruciale gemeenschappelijkheid tussen deze soorten, ongeacht het geografische bereik:de optimale temperatuur van hun nesten, 28-32 graden Celsius.

"We kunnen aannemen dat de gelijkenis de evolutionaire verwantschap van de verschillende soorten weerspiegelt", zegt Kevan.

Omdat dit kenmerk bij zoveel soorten voorkomt, kan het een beperkte evolutionaire plasticiteit hebben, wat betekent dat de hommels het moeilijk zouden vinden om zich aan te passen aan de stijgende temperaturen, en moeite zouden hebben om binnen hun thermisch neutrale zone te blijven – een punt waarop het behouden van de juiste positie temperatuur vereist minimale metabolische uitgaven. Hittestress die een soort buiten dit bereik brengt, is gevaarlijk.

"Extreem hoge temperaturen zijn schadelijker voor de meeste dieren en planten dan lage temperaturen. Als de omstandigheden koel zijn, vertragen organismen die hun lichaamstemperatuur niet metabolisch reguleren, gewoon, maar wanneer de temperatuur te hoog wordt, beginnen metabolische processen af ​​te breken en te stoppen," zei Kevan. "De dood volgt snel."

Kevan en collega's hebben 180 jaar literatuur doorgenomen en ontdekten dat hommels in staat lijken te zijn om te overleven bij temperaturen tot 36 graden Celsius en zich optimaal te ontwikkelen rond de 30-32 graden Celsius, hoewel dit per soort en biogeografische omstandigheden kan verschillen. Hoewel hommels een aantal gedragsaanpassingen hebben waardoor ze hun temperatuur kunnen reguleren, is dit misschien niet voldoende om de klimaatverandering het hoofd te bieden.

Bovendien fungeert de hommelkolonie ook als een ‘superorganisme’, waarbij de reproductieve geschiktheid afhankelijk is van de collectieve overleving en voortplanting van de kolonie in plaats van van individuele bijen.

De ene hommel kan beter tegen de hitte dan de andere, maar als het nest te warm is om gezonde larven groot te brengen, lijdt de hele kolonie, ongeacht de aanpassing van de individuele hommels.

Op een vleugel en een gebed

"Het effect van hoge nesttemperaturen is nog niet veel bestudeerd, wat verrassend is", zegt Kevan. "We kunnen ervan uitgaan dat nesttemperaturen boven de dertig graden Celsius waarschijnlijk zeer schadelijk zouden zijn en dat boven de 35 graden Celsius de dood zou optreden, waarschijnlijk vrij snel."

Studies bij honingbijen tonen aan dat hogere nesttemperaturen de kracht en het voortplantingsvermogen van bijenkoninginnen aantasten, en ertoe leiden dat kleinere werkbijen in een slechtere conditie verkeren. Als hitte een soortgelijk effect heeft op hommels, zodat kolonies bij een hogere temperatuur minder gezonde nakomelingen produceren, zou de opwarming van de aarde direct tot hun achteruitgang kunnen leiden.

Om ervoor te zorgen dat hommels blijven gedijen, roepen de wetenschappers op tot meer onderzoek naar wat volgens hen een onderbelicht aspect van de hommelecologie is:nestmorfologie, materiaaleigenschappen, temperatuur en thermoregulatie. Het kan voor sommige hommelkolonies mogelijk zijn om hun nestplaatskeuze, vorm of gedrag aan te passen om hun nesten te koelen.

Gronddoordringende radar zou kunnen helpen bij het bestuderen van op de grond nestelende soorten, terwijl flow-through-respirometrieanalyse van nesten bij verschillende temperaturen wetenschappers zou kunnen helpen de stress te meten die op de bijenkolonies binnenin wordt uitgeoefend. We moeten begrijpen hoe verschillende kolonies omgaan met dezelfde omstandigheden en hoe verschillende soorten omgaan met verschillende omstandigheden, inclusief de vraag of sommige hommelsoorten bredere thermisch neutrale zones hebben, waardoor ze meer veerkracht hebben.

"We hopen dat toekomstige wetenschappers de ideeën die we presenteren kunnen overnemen en toepassen in hun eigen onderzoek naar de gezondheid en conversatie van hommels", concludeerde Kevan.

Meer informatie: Thermodynamica, thermische prestaties en klimaatverandering:temperatuurregimes voor hommelkolonies (Bombus spp.) als voorbeelden van superorganismen, Grenzen in de bijenwetenschap (2024). DOI:10.3389/frbee.2024.1351616

Aangeboden door Frontiers