マルハナバチはふわふわで丸々としていて、文句なしに愛らしい。そして、実は秘かに太っている。採餌飛行中、マルハナバチは体重の最大80%もの荷物を運ぶことができる。しかし、新たな研究によると、これは容易なことではないようだ。
マルハナバチが運ぶ花粉の量が多いほど、体温が高くなる傾向があることが、火曜日に生物学レターズ誌に掲載された研究で明らかになった。他の多くの動物と同様に、マルハナバチの体温には限界があり、それ以上になると体温はそれ以上上昇しない。気候変動と相まって、花粉を運ぶことによる熱負荷は、重要な農業用花粉媒介昆虫にとって脅威となる可能性がある。
ミツバチにとって花の蜜は主食ですが、もしミツバチが小さなチートスをレッグウォーマーのように履いているのを見たことがあるなら、それはミツバチが花粉を探している姿です。ブンブンと羽音を立てながら、タンパク質豊富な花粉を、後ろ足にある特別な構造の花粉籠に集めます。成虫も少しだけ花粉を食べますが、花粉のほとんどは幼虫の栄養源となり、次世代が小さくたくましく成長できるようにします。ミツバチのバランスの取れた食事には欠かせない要素であり、マルハナバチは必要な栄養素をすべて摂取するために花粉を採取する必要があります。
しかし、今回の研究で示されているように、花粉バスケットに花粉を詰め込み、その荷物を携えて飛び回ることはエネルギーを消費し、熱を発生させます（おそらく蜜を集めるよりも多くの熱量です）。具体的には、研究者たちは、1ミリグラムの花粉を運ぶごとに、セイヨウマルハナバチ（Bombus impatiens）の体温が約0.07℃上昇することを発見しました。収集・分析された91匹のハチ全体では、花粉を運ぶことで平均2℃の体温上昇が見られました。
研究者らは、B. impatiensの体温の最高値も明らかにしました。実験室での試験では、マルハナバチは41.3℃から48.4℃の間で体温が上昇する傾向があることが分かりました。懸念すべきことに、研究者らが収集した花粉採集ハチの体温は、しばしばこの閾値範囲内、あるいはそれに近い値を示していました。言い換えれば、この2℃の違いは、快適な温度と暑すぎる温度の差になり得るということです。さらに、花粉を運ぶ際の体温負担は、暑い日にマルハナバチが採餌できる量に決定的な違いをもたらす可能性があります。
この発見は、ノースカロライナ州立大学の昆虫学者で、研究共著者のエルサ・ヤングステッド氏にとって大きな驚きでした。当初、彼女の研究室の学部生研究者（そして最終的には共著者となる）マリア・ナウムチク氏が、ミツバチの花粉の量が体温に影響を与えるほど大きい可能性があると示唆したとき、ヤングステッド氏は懐疑的でした。「『そのシグナルを捉えられるかどうかわからない』と思いました」と、彼女はギズモードとの電話で語りました。しかし、ヤングステッド氏は、現在モンタナ州立大学で生物学の修士課程に在籍するナウムチク氏の構想を推し進めることを支持することを選び、得られたデータは彼女の最初の衝動が間違っていたことを証明しました。「シグナルの鮮明さに驚きました」と、昆虫学者のヤングステッド氏は語りました。
結論を導き出すために、ナウムチック氏とヤングステッド氏は、活発に花粉を採餌しているマルハナバチを1匹ずつ捕獲しました。捕獲後すぐに、それぞれのハチは「ビースクイザー」と呼ばれる管状の装置に詰め込まれ、細いプローブで体温を測定されました。その後、研究者たちはハチを安楽死させ、花粉を採取し、花粉とハチの体重を別々に計量しました。
研究者たちは、基準値として、単に周囲の温度データを集めるのではなく、よりミツバチに特化したデータポイントを集めたいと考えました。そこで、死んだミツバチを温度プローブに取り付け、関連する温度測定値を継続的に記録しました。「これは研究の目的に完璧に合致しています」と、ペンシルベニア州ブルームズバーグ大学でミツバチのストレス要因を研究する生物学者、ジョン・フラニッツ氏は、今回の研究には関与していないものの、ギズモードとの電話インタビューで語りました。「この研究はよくできていて、非常に完成度が高いです」
ナウムチック氏とヤングステッド氏は共に、ミツバチは体温が環境にのみ左右される変温動物だとよく考えられていると述べています。しかし実際には、この複雑な昆虫はいくつかの異なる方法で体温を調節していると考えられています。例えば、ミツバチは日陰で休んだり、蒸発冷却を促進するために蜜を吐き出したりします。ミツバチの体温は、行動やその他の多くの要因によって決まります。
新たなデータは、花粉の重量がそれらの要因の一つであることを裏付けています。過去のいくつかの実験室研究では、蜜を吸うことでミツバチの体温が上昇し、代謝率が向上する可能性が示唆されていました。今回の研究は、その知見を花粉にも拡張し、野生環境においてもこの傾向が当てはまることを示しています。
花粉がもたらす暑さと重荷を補うため、ミツバチは外気が暖かいときには適応している可能性が高い。「彼らはトレードオフをしているのです」とフラニッツ氏は述べた。個々のミツバチにとって、花粉を運ぶことは「死刑宣告などではありません」とナウムチク氏は述べた。「私たちの研究は、全てのミツバチが死ぬと言っているわけではありません。ミツバチには適応する方法がたくさんあり、おそらく適応していくでしょう。」
蒸し暑い午後には、ミツバチが運ぶ花粉の量が少なくなったり、活動が鈍くなったりするのかもしれません。あるいは、マルハナバチは気候が温暖化するにつれて、日向ぼっこをする時間が増え、日向ぼっこをする餌を避けるようになるのかもしれません。あるいは、暑すぎる日には、巣に留まることを選ぶようになるのかもしれません。こうした変化は、個体に直ちに明らかな害を及ぼすことはないかもしれません。しかし、最終的には、これらの理論的な変化は巣に影響を与えることは間違いありません。花粉の減少は幼虫の餌の減少を意味し、来年のミツバチの数が減少する可能性があります。
マルハナバチの個体数と生息域はすでに減少傾向にあります。これはマルハナバチにとってだけでなく、彼らが受粉する植物や人間の農業の将来にとっても問題です。トマト、キュウリ、カボチャなどは、マルハナバチの努力によって生み出されたものである場合が多いのです。
これまでの研究では、気温上昇、異常気象の頻発、生息地の破壊、農薬使用といった直接的な影響が、マルハナバチの減少に影響を与えていることが示唆されています。しかし、気候変動と花粉採集の相互作用も、説明のもう一つの要素となる可能性があります。「これはマルハナバチが直面している複数の潜在的なストレス要因の一つです」とナウムチク氏は言います。「これはパズルのピースの一つに過ぎないのかもしれません。」マルハナバチは超人的な力を持っているかもしれませんが、あらゆるもの、たとえ昆虫のパワーリフターであっても、限界はあるのです。
