Bondarii – jumătate din speciile din Europa, afectate de schimbările climatice38 min read

Bondarii trăiesc în grupuri mici, hibernează sub pământ, marchează florile vizitate cu un miros distinct și nu mor după ce își folosesc acul. Polenizatori importanți, pierderea bondarilor poate avea un impact ecologic de amploare.

Bondarii sunt insecte mari, pufoase și carismatice, care fac parte din grupul himenopterelor (Ordinul Hymenoptera) alături de albine, furnici și viespi. Sunt cunoscuți pentru zborul lor sinuos, tărăgănat, precum și pentru bâzâitul puternic caracteristic – de la care provine și denumirea lor științifică, Bombus. Atribuit de Pierre André Latreille în 1802, numele este împrumutat din greaca veche βόμβος (bómbos) și înseamnă zumzet, bâzâit, zgomot profund. 

Bondarii sunt printre cele mai cunoscute insecte care populează pajiștile și grădinile din regiunile temperate ale lumii și se disting prin corpurile mari, acoperite cu peri, și prin culorile vii, puternice. Cea mai mare specie de bondar este Bombus dahlbomii, ale cărei regine pot ajunge la o lungime de patru centimetri.// „Bombus dahlbomii”, ourbreathingplanet.com //

Locul bondarilor în regnul animal

Bondarii (genul Bombus) sunt insecte înrudite cu albinele melifere, albinele cuc, albinele dulgher și alte grupe de albine, iar împreună constituie familia Apidae din ordinul Hymenoptera. 

În prezent, la nivel mondial sunt recunoscute aproximativ 260 de specii de bondari, majoritatea specii sociale cu o castă reproductivă (masculi și femele) și o castă nereproductivă (femele lucrătoare). 

O proporție mică de specii sunt încadrate în subgenul Psithyrus, care cuprinde specii sociale parazite, cu masculi și femele reproducătoare.// „A contemporary survey of bumble bee diversity across the state of California”, ncbi.nlm.nih.gov //

Bombus dahlbomii, cea mai mare specie de bondari. Foto: USGS/Bee Inventory

Mediul de viață al bondarilor

Robuști și viu colorați, bondarii ies din hibernare la începutul primăverii (în regiunile situate la latitudini nordice) și se hrănesc cu nectarul celor mai timpurii flori, înainte ca zăpezile să se topească complet. Mecanismele de termoreglare le mențin temperatura corpului cu mult peste cea ambientală când vremea e rece și le permit o activitate deplină în condiții prea severe pentru alte specii de albine. 

Deși bondarii prosperă în habitatele alpine și pe pajiștile de mare altitudine din zona temperată nordică, ei au o arie de răspândire largă, din Groenlanda până la bazinul Amazonului, de la nivelul mării până în Himalaya. Lanțurile muntoase care traversează America de Nord și de Sud au permis acestor organisme adaptate la temperaturi mai scăzute să traverseze ecuatorul, iar în Himalaya pot fi întâlniți până la altitudini de 5.800 metri. Bondarii sunt în mare parte specifici zonelor temperate, alpine și arctice și sunt  bine reprezentați în Europa, America de Nord și Asia. Pot fi întâlniți mai rar în climate calde, precum zona mediteraneană. 

Bogăția speciilor atinge cote maxime în munții situați la est de Tibet și în munții din Asia Centrală. În Europa, cele mai multe specii se regăsesc în pajiștile bogate în flori din zonele forestiere superioare și subalpine. 

Bondarii exploatează o mare diversitate de habitate, de la pajiști alpine la păduri tropicale. Cu toate acestea, morfologia lor pare similară în întreaga arie de răspândire, ceea ce sugerează că oportunitățile ecologice și adaptările comportamentale joacă un rol important în colonizarea diferitelor habitate.// „A comprehensive phylogeny of the bumble bees (Bombus)”, academic.oup.com //

Mecanisme inedite de adaptare

Bondarii sunt destul de mari în comparație cu majoritatea speciilor de albine (sau chiar majoritatea celorlalte insecte), iar corpul lor este acoperit cu perișori denși. Datorită acestei combinații de caracteristici – dimensiunea mare și o protecție eficientă a corpului –, bondarii sunt capabili de endotermie (menținerea unei temperaturi interne a corpului ridicată și relativ constantă) și sunt bine adaptați temperaturilor mai scăzute.

Bondarii trebuie să-și încălzească mușchii de zbor peste temperatura ambientală pentru a putea zbura. Aceasta se realizează prin contracții și tremurături ale mușchilor, producând astfel căldură internă. Cu cât temperatura ambientală este mai scăzută, cu atât bondarii consumă mai multă energie pentru a menține temperatura necesară zborului, ceea ce limitează performanța lor. Activitatea de hrănire a bondarilor variază în funcție de schimbările de temperatură, iar indivizii mai mari pot produce și păstra mai bine căldura, având o capacitate superioară de a zbura la temperaturi scăzute.// „Thermal flight performance reveals impact of warming on bumblebee foraging potential”, besjournals.onlinelibrary.wiley.com // 

Una dintre adaptările care permit bondarilor să atingă o anumită temperatură necesară zborului este prezența unui strat dens de peri care reduc la jumătate pierderea de căldură în zona toracelui, în comparație cu zonele mai puțin izolate, precum abdomenul sau capul. Conservarea căldurii în torace este optimizată și printr-un sistem de schimb de căldură în contracurent cu pețiolul (structura care leagă toracele de abdomen). Datele anatomice sugerează că, în condiții mai calde, toracele poate fi răcit prin dirijarea activă a hemolimfei calde către abdomen și, eventual, către cap, unde căldura ar putea fi disipată mai eficient.// „Bumblebee thermoregulation at increasing temperatures is affected by behavioral state”, sciencedirect.com //

O regină bondar polenizează o floare. Foto: Tim Melling/Getty Images

Ciclul de viață și structura socială

Din punct de vedere taxonomic, bondarii aparțin familiei Apidae și sunt adesea descriși ca insecte sociale primitive, deoarece organizarea lor este mai simplă decât cea a albinei melifere, Apis mellifera. Majoritatea speciilor de bondari au un ciclu anual, iar reginele își construiesc singure cuiburile. 

Cu toate acestea, unele specii tropicale inițiază noi colonii prin roiuri, într-un mod similar albinelor melifere. Speciile temperate de bondari mențin constantă temperatura din cuib și recent s-a descoperit că lucrătoarele comunică despre sursele de hrană, un comportament asociat de obicei cu insectele sociale avansate. Prin urmare, eticheta de „insecte sociale primitive” poate fi înșelătoare.

Regina bondarilor trăiește până la un an, în timp ce muncitoarele și masculii au o viață mult mai scurtă și mor de obicei odată cu venirea frigului. În regiunile fără anotimpuri reci, bondarii pot fi găsiți pe tot parcursul anului.

Reginele bondarilor ies din hibernare la sfârșitul iernii sau primăvara, căutând locuri pentru cuibărire. Momentul apariției variază între specii: de exemplu, B. terrestris apare în februarie sau martie, iar B. sylvarum, în mai sau iunie. În timp ce majoritatea speciilor temperate apar treptat, speciile arctice precum B. frigidus ies sincron, în decurs de 24 de ore de la prima apariție a salciei, adaptându-se astfel la sezonul scurt din aceste regiuni.

Foto: Ozkan Bilgin/Anadolu Agency via Getty Images

Le place în cuibul altora

Locurile de cuibărit alese de bondari variază în funcție de specie, atât în ceea ce privește tipul de habitat, cât și poziția cuiburilor. Grădinile susțin densități mari de cuiburi, cu aproximativ 36 de cuiburi pe hectar în Regatul Unit. Pe terenurile agricole, elementele liniare precum gardurile vii și lizierele au mai multe cuiburi (20-37 pe hectar), comparativ cu zonele neliniare, cum ar fi pădurile sau pășunile, care au doar 11-15 cuiburi pe hectar.// „Quantifying and comparing bumblebee nest densities in gardens and countryside habitats”, besjournals.onlinelibrary.wiley.com //

Unele specii de bondari, precum Bombus lucorum și Bombus terrestris, își fac cuiburile sub pământ, folosind de obicei vizuini abandonate de rozătoare. Alte specii, cum ar fi cele din subgenul Thoracobombus, cuibăresc pe sol sau deasupra acestuia, în vegetație densă. În regiunea arctică, Bombus polaris și Bombus hyperboreus folosesc cuiburi vechi de lemingi pentru izolare.

Specii precum Bombus pratorum sunt oportuniste și folosesc diverse locuri de cuibărit, atât deasupra, cât și sub pământ. Bombus hypnorum, cunoscut ca „bondarul de copac”, preferă găurile din copaci și s-a răspândit recent în Regatul Unit, venind probabil din nordul Franței. Această specie este răspândită pe o arie largă, ocupând păduri boreale și montane.// „Habitat and Forage Associations of a Naturally Colonising Insect Pollinator, the Tree Bumblebee Bombus hypnorum”, journals.plos.org //

Bondarii folosesc cuiburi vechi construite de alte specii deoarece au nevoie de materiale izolante precum mușchi, iarbă uscată, păr sau pene pentru a-și forma cuibul. Aceste materiale sunt organizate într-o minge, cu o cameră centrală și o singură intrare. În general, bondarii nu colectează aceste materiale din afară, dar aduc în cuib materiale din apropiere și rearanjează ce găsesc deja acolo. De exemplu, specia amazoniană Bombus transversalis din Amazon taie și aduce frunze în cuib pentru a construi un acoperiș rezistent la ploaie.// „Nest construction and architecture of the Amazonian bumble bee (Hymenoptera: Apidae”, life.illinois.edu (PDF) //

Regina formează un cuib din polenul modelat într-o masă compactă, în care depune între 8 și 16 ouă. Această masă este acoperită cu un strat de ceară amestecată cu polen, secretată de glandele reginei. La intrarea în cuib, regina creează un „vas” din ceară pentru a depozita nectarul. Pentru a incuba ouăle, regina se așează peste grămada de polen și generează căldură prin mișcarea aripilor. Menține, astfel, o temperatură optimă pentru dezvoltarea larvelor. Larvele eclozează în aproximativ patru zile și consumă polenul din grămadă, formând împreună un „ghem de puiet”. 

În această perioadă critică, regina trebuie să asigure constant hrana necesară, iar condițiile meteorologice nefavorabile pot amenința supraviețuirea ei și a coloniei. După eclozare, din ouă ies lucrătoare care colectează polen și nectar și contribuie astfel la polenizarea plantelor. În cuib, polenul și saliva sunt transformate în mierea necesară hrănirii coloniei. 

Insecte sociabile, dar doar între ele

Spre deosebire de albinele melifere, femelele de bondar produc puțină miere, doar cât să-și hrănească progeniturile, deoarece nu au nevoie să stocheze hrană pentru iarnă. Masculii de bondar nu contribuie la munca din colonie.

Insecte sociale, bondarii pot forma colonii de până la 400 de indivizi – mult mai mici decât coloniile de albine melifere, care pot număra zeci de mii de exemplare. Ultima generație de ouă, care este depusă la sfârșitul verii, produce regine pentru sezonul următor și masculi cu care acestea se pot împerechea. Până în toamnă, coloniile se sting, iar noile regine fecundate se ascund în subteran pentru a trece iarna. 

Bondarii nu sunt insecte agresive, dar femelele de bondar pot înțepa când se simt intimidate, atacate sau în pericol. Prin înțepătură poate fi inoculată o cantitate mică de venin, așa că nu este o idee prea bună să încerci să te joci cu aceste insecte, chiar dacă par pufoase și drăguțe.

Un somn adânc, cu burta în sus

Somnul insectelor seamănă mult cu somnul oamenilor și al altor animale. Acestea nu se mai mișcă, adoptă o poziție tipică de somn și devin mai puțin receptive la zgomot sau atingere. Bondarii sunt renumiți pentru pozițiile lor de somn, cu abdomenul pufos vizibil din corola florilor.

Însă bondarii chiar dorm cu adevărat? Cercetătorii au studiat acest aspect și au descoperit că bondarii prezintă un comportament asemănător somnului, similar cu cel al altor nevertebrate și chiar vertebrate. Un studiu realizat în 2019// „Bumble Bee Workers Give Up Sleep to Care for Offspring that Are Not Their Own”, sciencedirect.com // a identificat trei stări de repaus la bondari: „stare asemănătoare incubării”, „stare imobil-activă” și „stare asemănătoare somnului”. În starea asemănătoare somnului, bondarul rămâne nemișcat pentru mai mult de cinci secunde, timp în care pomparea hemolimfei în cavitatea abdominală se realizează discontinuu, iar postura sa este relaxată. Această stare de somn durează mai mult decât celelalte două stări de repaus și reprezintă 91,1% din timpul în care bondarul este nemișcat pentru cel puțin cinci minute.

Studiile au arătat că privarea de somn afectează sănătatea și performanța oamenilor, rozătoarelor și muștelor. La bondari, lucrătoarele își adaptează activitățile în funcție de rolul lor în colonie. Cele care hrănesc puietul muncesc 24 de ore din 24 și dorm mult mai puțin decât alte lucrătoare, chiar și când puietul nu are nevoie de hrană. Cercetările sugerează că substanțele produse de pupe reduc somnul acestor lucrătoare. 

Surprinzător, chiar și după îndepărtarea pupelor și a substanțelor lor, lucrătoarele nu și-au crescut timpul de somn. Acest lucru sugerează că au mecanisme fiziologice care le permit să reducă semnificativ somnul fără efecte negative asupra sănătății și performanței.

Foto: Robert Pickett/Getty Images

Bondarii au rol important în polenizare

Bondarii sunt printre cei mai importanți polenizatori. Ei excelează în răspândirea polenului și fertilizarea multor tipuri de plante sălbatice, precum și a unor culturi agricole importante, cum ar fi roșiile, ardeii grași, dovleceii și căpșunile. Faptul că pot zbura la temperaturi mai scăzute decât albinele îi face potriviți pentru polenizarea habitatelor montane, a câmpiilor de coastă și chiar a zonelor de tundră. Acest lucru face ca bondarii să fie un grup funcțional extrem de important, care furnizează servicii ecosistemice atât pentru mediile naturale, cât și pentru culturile agricole. 

Bondarii sunt mai eficienți decât albinele în polenizarea diferitelor culturi de fructe și legume. Bondarii caută hrană mai repede decât albinele melifere, deci ajung astfel la mai multe flori într-un timp mai scurt. Datorită limbii lor lungi, preferă florile cu tuburi lungi. În condiții de temperaturi scăzute și lumină slabă, polenizarea efectuată de bondari este mai eficientă și mai rentabilă decât cea manuală. 

La plante precum cele din familia Solanaceae (roșii, cartofi), polenul se află în antere poroase care necesită scuturare pentru a elibera polenul. Bondarii reușesc acest lucru prin bâzâitul și vibrațiile puternice pe care le produc, lucru pe care albinele melifere nu îl pot face. Această metodă de polenizare, numită uneori “sonicare” sau “bâzâit floral”, implică vibrații care dislocă polenul din antere atunci când bondarul contractă rapid mușchii aripilor la aterizarea pe floare. Această acțiune mecanică este esențială pentru polenizarea eficientă a anumitor culturi.// „How and why do bees buzz? Implications for buzz pollination”,  academic.oup.com // 

Crescuți și domesticiți în scopuri comerciale

Creșterea masivă a coloniilor de bondari în scopuri comerciale a început la mijlocul anilor 1980 și s-a dezvoltat într-o industrie globală de milioane de euro. În acest proces, coloniile sunt crescute în captivitate și trimise în întreaga lume pentru a ajuta la polenizarea culturilor. Producerea unui număr mare de colonii necesită metode de creștere aplicabile la scară industrială, care permit producerea coloniilor în orice moment al anului și în cantitățile dorite. Deși detaliile specifice ale acestor metode sunt păstrate confidențiale de companii, liniile generale au fost publicate de-a lungul timpului.

În anii 1980, s-a descoperit că bondarii (Bombus spp.) sunt extrem de eficienți și rentabili pentru polenizarea roșiilor de seră, înlocuind metodele mecanice laborioase și tratamentele hormonale costisitoare. Astăzi, peste un milion de colonii de bondari sunt produse anual și exportate în Europa, America de Nord, America de Sud și Asia. 

Pe lângă roșii, bondarii polenizează alte 19 culturi comerciale importante, contribuind semnificativ la creșterea randamentului și îmbunătățirea calității fructelor la costuri reduse. Cele mai utilizate specii comerciale sunt B. terrestris în Europa și B. impatiens în America de Nord.// „Rearing Bumble Bees for Research and Profit: Practical and Ethical Considerations”, intechopen.com //

Suferă din cauza încălzirii Planetei

Bondarii au înregistrat un declin numeric semnificativ în Europa, în mare parte din cauza schimbărilor climatice. Un studiu din 2014 a arătat că aproape jumătate dintre cele 68 de specii europene sunt în declin, iar 24% sunt amenințate cu dispariția.// „Bad news for Europe’s bumblebees”, iucn.org // 

În general, bondarii sunt adaptați climatului temperat, dar studiile au arătat că temperaturile ridicate le reduc fertilitatea, memoria și implicit supraviețuirea. Cercetări recente din 2020 au estimat că aria de răspândire a bondarilor a scăzut cu 17% față de cea estimată în secolul al XX-lea, ca urmare a creșterii temperaturilor.// „Bad news for Europe’s bumblebees”, science.org // 

Creșterea temperaturilor, împreună cu variabilitatea tot mai mare a acestora, poate expune organismele la condiții extreme care depășesc toleranța lor, conducând la dispariții locale. Limitele de toleranță la căldură au fost măsurate pentru multe nevertebrate și sunt adesea strâns corelate cu regiunile climatice în care trăiesc acestea.

Bondarii sunt grav afectați și adesea mor după expunerea la temperaturi critice de peste 50°C. Chiar și expunerea la temperaturi ridicate sub acest prag poate scurta durata de viață a bondarilor, probabil din cauza unor modificări metabolice ireversibile. De exemplu, în cazul speciei Bombus terrestris, dezvoltarea larvelor la 33°C a dus la apariția unor lucrătoare mai mici decât cele normale.

Temperaturile de dezvoltare mai ridicate au dus la modificări morfologice la bondari, cum ar fi antene mai scurte și aripi mai mici. Antenele scurtate ar putea afecta abilitatea lucrătoarelor de a identifica resursele de hrană de calitate, influențând negativ colectarea de polen. Bondarii expuși la căldură au manifestat preferințe modificate în căutarea hranei, aducând mai puțin polen în colonie. Aceste schimbări comportamentale pot reflecta efectele căldurii asupra memoriei bondarilor. De exemplu, lucrătoarele expuse la 32°C au avut dificultăți în asocierea culorii luminii cu recompensa de zaharoză și nu au reținut această asociere după o oră, comparativ cu cele expuse la 25°C.// „Climate warming and bumble bee declines: the need to consider sub-lethal heat, carry-over effects, and colony compensation”, ncbi.nlm.nih.gov //

Foarte buni observatori

Insecte sociale, bondarii au demonstrat în laborator capacitatea de a învăța comportamente complexe, cum ar fi tragerea unei sfori sau rostogolirea unei mingi pentru a obține o recompensă. În cazul rostogolirii mingii, bondarii au reușit chiar să îmbunătățească comportamentul demonstrat inițial. Mai mult, studiile au arătat că bondarii pot „învăța” prin observație, pot realiza diverse sarcini, cum ar fi deschiderea unei cutii, și pot transmite acest comportament în cadrul populației.

Pentru a clarifica cum învață social bondarii și cum transmit comportamentele în populație, o echipă de cercetători de la Queen Mary University of London din Marea Britanie a realizat în 2023 un experiment.// „Bumblebees acquire alternative puzzle-box solutions via social learning”, journals.plos.org // În cadrul acestuia, bondarii au fost antrenați să deschidă o cutie prin rotirea unui capac transparent în sensul acelor de ceasornic, împingând o clapetă roșie, fie în sens invers, împingând o clapetă albastră. După realizarea corectă a uneia dintre aceste acțiuni, bondarii primeau o recompensă cu zaharoză. 

Comportamentul de deschidere a cutiei s-a răspândit în colonii prin demonstrație directă, bondarii observatori adoptând metoda arătată, chiar și atunci când descopereau și cealaltă tehnică. În experimente fără demonstrator, bondarii au deschis cutiile spontan, dar au fost mai puțin eficienți, ceea ce arată importanța învățării sociale.

Bureți care absorb informația

Bondarii sunt capabili să învețe să diferențieze informațiile din mediu în mai multe moduri. Această multimodalitate poate îmbunătăți atât procesul de polenizare, cât și eficiența bondarilor la florile vizitate. Florile prezintă informații insectelor care le vizitează în mai multe moduri senzoriale simultan. Cercetările realizate până în prezent s-au axat în general pe informațiile prezentate vizual și olfactiv. Recent, accentul s-a mutat pe informațiile suplimentare „invizibile” și pe întrebarea dacă informațiile prezentate în mai multe modalități îmbunătățesc interacțiunea dintre flori și vizitatorii lor.

Bondarii au fost utilizați pentru a analiza modul în care multimodalitatea influențează comportamentul acestora. Cercetătorii au ales să studieze bondarii datorită capacităților lor de învățare și datorită abilității lor de a utiliza mai multe moduri senzoriale pentru a identifica și diferenția florile. 

Informațiile senzoriale imediat disponibile pentru un bondar depind de distanța la care se află față de floare. La distanță mai mare, vor fi disponibile doar informații vizuale și olfactive, dar pe măsură ce bondarul se apropie de floare și apoi intră în contact cu aceasta, va avea acces la informații venite prin mai multe canale senzoriale. Astfel a fost evidențiată capacitatea bondarilor de a utiliza umiditatea, potențialul electric, textura suprafeței și temperatura ca surse suplimentare de informații. Indivizii din specia Bombus terrestris sunt capabili să învețe un model de miros dispus spațial și apoi să utilizeze echivalentul vizual al acestui model spațial pentru a identifica noi surse de hrană.// „Multimodal floral recognition by bumblebees”, sciencedirect.com // 

Bondarii învață rapid să asocieze culori și mirosuri cu recompense și pot distinge între flori cu caracteristici diferite. De asemenea, folosesc informații sociale în multe situații. Sunt atrași de prezența altor albine pe flori și pot învăța să asocieze culorile florilor cu recompense doar observând albine pe un ecran. 

Bondarii pot învăța să facă găuri în flori pentru a consuma nectarul după ce văd alte albine făcând acest lucru. De asemenea, evită florile marcate olfactiv de vizitatori anteriori. În plus, bondarii învață mirosurile florale din stup, din nectarul adus de lucrătoare, ceea ce le influențează căutarea hranei.// „The influence of past experience with flower reward quality on social learning in bumblebees”, sciencedirect.com //

Populațiile de bondari sunt în declin la nivel global din cauza utilizării excesive a pesticidelor, pierderii habitatelor naturale, mecanizării agriculturii și schimbărilor climatice. Conservarea habitatelor existente și restaurarea celor pierdute sunt esențiale pentru protejarea bondarilor rămași. Tehnicile de conservare, cum ar fi modificarea peisajului prin promovarea culturilor de flori sălbatice și crearea de nișe pentru hibernare și reproducere, pot ajuta la creșterea abundenței bondarilor, îmbunătățirea comportamentului lor de hrănire și eficientizarea polenizării.

Rubrica Jurnal de naturalist este o colaborare între Muzeul Național de Istorie Naturală „Grigore Antipa” și Mindcraft Stories și conține texte realizate de cercetătorii muzeului, care-și propun să ofere cititorilor articole despre biodiversitatea din România.