Американские математики смогли объяснить, почему пчелы выбирают цветы с более сладким нектаром, а бабочки — с менее сладким. Результаты исследований были опубликованы в журнале PNAS.

Когда речь идет о нектаре, наиболее важным фактором является, как насекомое осуществляет процесс питания — погружая язык в жидкость или с помощью хоботка. Более сладкий нектар является более вязкой жидкостью. Способ питания пчел наиболее подходит для питания более вязким нектаром.

Создавая математические модели, которые принимали во внимание плотность, вязкость, изменения нектара с увеличением концентрации сахара, исследователи смогли подтвердить идею совместной эволюции растений и насекомых. По мнению ученых, в прошлом цветы, которые опыляли пчелы имели более сладкий нектар, чем те, которые опыляли бабочки.

Бабочки и мотыльки пьют нектар, используя узкий хоботок, тогда как у большинство пчел есть язык, который они могут окунуть в нектар. Для пчел и бабочек существует постоянная угроза быть съеденными во время питания, поэтому они должны использовать наиболее эффективный способ пить нектар. В то же время более сладкий нектар будет содержать большее количество калорий, но он будет более вязким и его будет труднее транспортировать. Поэтому насекомые ищут цветок, который будет содержать оптимальную концентрацию сахара, будет удобен для транспортировки и который будет не слишком тяжело извлекаться.

С помощью математической модели и лабораторных наблюдений было установлено, что идеальная концентрация сахара в нектаре для пчел составляет 50-60%, а для бабочек около 30-40%. В естественных условиях пчелы выбирали нектар с содержанием сахара около 35%, а бабочки — 20-25%. Хотя картина та же, в дикой природе концентрация сахара значительно меньше, чем в математической модели. По мнению ученых это может быть связано с тем, что растения стараются держать своих опылителей голодными, чтобы те добросовестно выполняли свою работу.

По словам профессора Джона Буша (John Bush) из Массачусетского технологического института (MIT), США , биологические системы оптимизированы, хотя для стороннего наблюдателя это не всегда очевидно. Посещение определенных растений определенными насекомыми повышает вероятность того, что пыльца будет передана между растениями одного и того же вида, что повышает шансы на воспроизводство.

Кроме того, помимо концентрации сахара в нектаре, некоторые особенности цветка расчитаны на определенных насекомых. Например, считается, что узоры на лепестках, которые видны только в ультрафиолетовом свете, расчитаны на привлечение пчел, чьи глаза особенно чувствительны к синим и ультрафиолетовым волнам спектра.

Это исследование, проведенное инженерами и математиками, является частью более широкого проекта по использованию питьевой воды в природе. Профессор Буш назвал замечательной особенность жука в пустыне Намиб. Несмотря на отсутствие дождей в пустыне, жук извлекает воду для питья из утренних туманов. Для этого у него на спине есть специальные наросты и углубления. Когда влага оседает на теле жука, капли стекают вниз — в рот жука.

Напомним, что окаменелые останки пчел были обнаружены в США. По оценкам ученых возраст этих пчел составляет около 14 млн лет.