Kamnjarski čmrlj: črn kožuh, rdeč zadek in življenje družine

Samice so črno-rdeče, samci imajo tudi svetle dlake

Matica in delavke imajo podobno razporeditev barv: glava, oprsje in sprednji del zadka so črni, zadnji del pa rdeč. Matica je večja od delavk. Pri opazovanju zato ni smiselno sklepati, da sta dva različno velika, podobno obarvana čmrlja nujno različni vrsti. Velikost se razlikuje tudi med delavkami iste vrste, barvni vzorec pa ostaja uporabnejši prvi znak.

Samci imajo rumenkaste dlake na obrazu in rumen ovratnik na sprednjem delu oprsja; dodatna rumena proga na zadnjem delu oprsja je spremenljiva. Podoben Bombus ruderarius ima pri samicah rdečkaste dlake okoli pelodnih koškov na zadnjih nogah, samci pa imajo temen obraz. Pri Bombus rupestris izstopajo redkejša odlakanost in temnejša krila. Fotografija obraza, oprsja in zadnjih nog je zato uporabnejša kakor pogled samo na rdečo konico zadka.

Viri: Wikipedia: Bombus lapidarius, različica 1373580393 · Bumblebee Conservation Trust: Red-tailed bumblebee

Od prezimele matice do novih matic

Letna družina se začne z matico, ki je prezimila sama. Po spomladanskem hranjenju poišče zavetje za gnezdo, pripravi voščene strukture in prinese prvo hrano. Iz jajčec nastanejo ličinke, nato bube in odrasli. Prve delavke prevzamejo nabiranje in oskrbo zaroda, matica pa se bolj posveti odlaganju jajčec. Delavke so njene hčere, ne druga živalska vrsta.

Pozneje družina vzredi samce in nove matice. Te se parijo in nabirajo zaloge za zimsko mirovanje. Stara matica, delavke in samci ob koncu letnega cikla odmrejo; naslednjo družino začne nova matica. Gnezdo zato ni večletna skupnost, ki bi v isti sestavi samo čakala pomlad. Posamezni razvojni koraki so povezani tudi z razpoložljivostjo hrane za zarod.

Viri: Bumblebee Conservation Trust: The bumblebee lifecycle

Zavetje in toplota za skupni zarod

Kamnjarski čmrlj pogosto gnezdi pod zemljo ali v drugih zaprtih zavetjih. Družina lahko doseže nekaj sto delavk, vendar to ni stalno število vsakega gnezda. Hrano išče na različnih cvetovih; med obiskanimi rastlinami so regrat, glavinci in sivka. Srednje dolg rilček omogoča uporabo različnih cvetnih oblik.

Toplota v gnezdu nastaja tudi z delovanjem letalnih mišic v oprsju. Čmrlj lahko z mišičnim krčenjem proizvaja toploto za zarod, čeprav v tistem trenutku ne leti. Odrasla žival tako ni zgolj prinašalka hrane: njeno telo pomaga ustvarjati razmere za razvoj drugih članov družine. To je pomembna razlika med opazovanjem enega čmrlja na cvetu in razumevanjem celotnega gnezda.

V družini hkrati potekajo gradnja celic, rast ličink in dejavnost odraslih. Delavke so lahko pri različnih opravilih različno dejavne. Pri kamnjarskem čmrlju so opisani tudi spori glede jajčec: delavke lahko jedo matičina jajčeca, matica pa jih pri tem odganja. Družbenost zato ne pomeni, da imajo vsi osebki v vsakem trenutku enake razmnoževalne interese ali da življenje družine poteka brez medsebojnih vplivov.

Viri: Wikipedia: Bombus lapidarius, različica 1373580393 · Bumblebee Conservation Trust: Red-tailed bumblebee

Pelod, medičina in vračanje na znana cvetišča

Pelod in medičina imata pri hranjenju različni vlogi, oba pa prihajata iz cvetov. Delavke se po hrano odpravljajo iz gnezda in se vanj vračajo. Pri kamnjarskem čmrlju je opisana zvestoba posameznim zaplatam hrane: ista žival lahko večkrat obišče isto območje. Zaporedje obiskov na enem cvetišču zato ni nujno zaporedje vedno novih čmrljev iz različnih družin.

Nemška raziskava, povzeta v vrstnem pregledu, je pokazala velike razlike med posameznimi delavkami. Veliko dejavnosti je bilo približno v polkilometrskem območju od gnezda, nekatere živali pa so hrano iskale bistveno dlje, tudi približno kilometer in pol stran. Takšne razdalje opisujejo preučene razmere. Niso trda meja, zunaj katere čmrlj ne more leteti, niti navodilo za razmik med vsemi cvetličnimi zaplatami.

Pomemben je tudi način izkoriščanja cveta. V opisanih poskusih so se čmrlji pri večji količini medičine na določenem viru zadrževali dlje; količina peloda ni povzročila istega odziva v času obiska. Žival lahko torej na videz podobne cvetove obravnava različno. Bežen pogled na število cvetočih rastlin še ne pove, koliko dejanske hrane dobiva posamezna delavka.

Za opazovalca je zanimivo spremljati zaporedje obiskov iste živali: ali se vrača na iste cvetne glavice, koliko časa ostaja in kdaj odleti. Takšno spremljanje se navezuje na njeno zvestobo cvetišču in odzivanje na hrano. Sam obisk cveta pa še ne razkrije oddaljenosti gnezda, saj so se razdalje v preučenih primerih med osebki precej razlikovale.

Viri: Wikipedia: Bombus lapidarius, različica 1373580393

Gnezdo lahko izkoristi druga vrsta čmrlja

Kamnjarski čmrlj je gostitelj kukavičjih čmrljev, med katerimi je z njim povezan Bombus rupestris. Ti ne ustvarijo lastne delavske kaste. Samica vstopi v tuje gnezdo in vanj odloži jajčeca, delo pri vzreji pa opravljajo gostiteljeve delavke. To je gnezdno zajedavstvo: izkorišča delo celotne družine, zato se razlikuje od zajedavca, ki živi neposredno v telesu posameznega čmrlja.

Pri takšnih vdorih imajo pomembno vlogo prepoznavni kemični signali. Kukavičji čmrlji lahko uporabljajo kemično posnemanje ali snovi, ki odganjajo delavke. Njihov uspeh je zato povezan s komunikacijskim sistemom gostitelja, ne samo s telesno velikostjo. Podobnost rdečega zadka pri različnih vrstah še ne pomeni, da imajo vse enako organizacijo družine ali enako vlogo pri zbiranju hrane.

Na cvetu lahko vidimo tako gostitelja kot gnezdnega zajedavca. Samo fotografija rdeče konice zadka zato ne razkrije, ali žival pripada vrsti z lastnimi delavkami. Razlikovanje podobnih vrst poveže prepoznavanje z njihovo biologijo: zunaj podoben čmrlj lahko sodeluje pri oskrbi svojega zaroda ali pa se njegov zarod razvija s pomočjo druge vrste.

Viri: Wikipedia: Bombus lapidarius, različica 1373580393

Velikost delavke in razdrobljena krajina

V raziskavi devetih nemških mest in devetih bližnjih podeželskih mest so primerjali tri vrste čmrljev. Povprečna velikost kamnjarskega čmrlja se med mestom in podeželjem ni značilno razlikovala. Vendar so bile delavke na mestih z gostejšim cestnim omrežjem v bližnji okolici večje. Pomembna je bila prostorska raven primerjave, ne samo oznaka mestno ali podeželsko.

Pri rdeči detelji so večja povprečna velikost čmrljev, raznolikost njihovih velikosti in pogostejši obiski spremljali boljše nastajanje semen. Ta rezultat se nanaša na skupnost obiskovalcev, ne na kamnjarskega čmrlja samega. Raziskava pokaže povezavo med obliko krajine, lastnostmi opraševalcev in razmnoževanjem rastlin. Iz nje ne sledi, da je gradnja cest koristna za čmrlje ali da večja delavka vedno opraši bolje.

Viri: Theodorou in sod. (2021): Urbanization is associated with shifts in bumblebee body size, with cascading effects on pollination

Telesna površina nosi zaščito in kemične informacije

Čmrljev kožuh je dobro viden, kemična plast na površini telesa pa ostane očem skrita. V njej so tudi kutikularni ogljikovodiki: snovi, povezane z omejevanjem izgube vode in s kemičnim sporazumevanjem. Njihova sestava lahko sodeluje pri razlikovanju osebkov oziroma družin. Površina žuželke zato ni samo pasiven zunanji ovoj; ima fiziološko in informacijsko vlogo.

Straub in sodelavci so leta 2018 na dvainštiridesetih nemških traviščih zbrali 307 delavk kamnjarskega čmrlja. Primerjali so kemično sestavo njihove površine, telesno velikost in rabo zemljišč. Intenzivnost rabe so opisali z združenimi podatki o košnji, paši in gnojenju. Posamezno travišče je pomembno pojasnjevalo razlike med kemičnimi profili, povezave pa so se pokazale tudi z intenzivnostjo rabe in temperaturo.

Razlikovati moramo sestavo mešanice in njeno skupno količino. Dve živali lahko nosita podobno količino površinskih snovi, vendar v drugačnih razmerjih. Kemični profil opisuje prav takšen vzorec. Za primerjavo z velikostjo živali so raziskovalci uporabili krilne mere, zato rezultat ni neposredna meritev telesne mase.

Razlike niso bile enostavno pravilo, da večja intenzivnost vedno pomeni manj vseh površinskih snovi ali enako zmanjšanje telesa. Odzivi so se razlikovali med pokrajinami. Pri skupni količini ogljikovodikov je bila povezava z intenzivnostjo izrazitejša v eni od treh preučenih regij. Tudi razlike v telesni velikosti so bile odvisne od regionalnega konteksta. Lokalna hrana, razmere in izvor družin lahko zato vplivajo na primerjavo.

Kemična razlika sama še ni opažen vedenjski spor med čmrlji. V tej raziskavi niso neposredno preizkušali, ali delavke zaradi spremenjene mešanice zavračajo članice lastnega gnezda. Prav tako niso z enim ločenim poskusom določili učinka vsakega gnojila ali drugega sredstva. Ugotovitev je natančnejša: različno rabljena travišča spremljajo spremembe lastnosti živali, ki so pomembne za njeno zaščito in sporazumevanje.

Viri: Straub in sod. (2022): Land-use stress alters cuticular chemical surface profile and morphology in the bumble bee Bombus lapidarius

Samčeve dišavne oznake imajo geografsko zgodovino

Samci pri iskanju partneric uporabljajo tudi kemična znamenja. Med patruljiranjem označujejo mesta z izločkom žlez v glavi. Izloček je mešanica več snovi, ki jo zaznavajo drugi čmrlji. Tega signala ne smemo enačiti s površinsko plastjo ogljikovodikov delavk: oboje vključuje kemijo, vendar nastaja v različnih okoliščinah in ima različne naloge.

Samčev obhod zato ni enako opravilo kot delavkino ponavljajoče nabiranje za gnezdo. Poti pri iskanju partneric in poti do cvetov izpolnjujejo različne življenjske potrebe. Opazovanje letečega čmrlja je zanimivejše, če ob barvah spremljamo tudi to, ali obiskuje cvetove ali ponavlja obhod območja. Zanesljiva razlaga posameznega obhoda pa zahteva daljše spremljanje, ne zgolj enega posnetka.

Lecocq in sodelavci so leta 2013 primerjali dedni zapis ter samčeve izločke iz različnih evropskih populacij. V preučevanih samčevih izločkih so skupaj določili petinpetdeset različnih kemičnih spojin. Ugotovili so geografsko strukturiranost in izrazitejše razlike pri južnoitalijanskih populacijah. Razložili so jih v povezavi z ločenimi ledenodobnimi zatočišči in poznejšimi stiki med populacijami. Zatočišče v tem pomenu ni današnje gnezdo, temveč območje, kjer so se populacije ohranile med hladnimi obdobji.

Zunanja podobnost torej ne zajame vse raznolikosti kamnjarskega čmrlja. Razlike v paritvenih signalih lahko nastajajo tudi znotraj geografsko razširjene skupine. Avtorji so pri nekaterih linijah predlagali začetno razhajanje, za dokončno taksonomsko razmejitev pa dodatne povezane preiskave. Zgodovinski evropski vzorec ne določa pripadnosti posameznega slovenskega čmrlja samo na podlagi fotografije njegovega rdečega zadka.

Viri: Lecocq in sod. (2013): Scent of a break-up: phylogeography and reproductive trait divergences in the red-tailed bumblebee