Čmeláci jsou blanokřídlí hmyz poměrně velké velikosti, 1-3 cm. Všichni známe obvyklé žluto-černé pruhy na těle čmeláků, ale někdy se najdou úplně černí jedinci. Předpokládá se, že zbarvení jedince koreluje v závislosti na potřebě termoregulace a maskování.
Klam
Jedním ze zajímavých faktů je mylná představa o letu čmeláka v rozporu se zákony aerodynamiky. Tato mylná představa je spojena s aplikací vzorců používaných k výpočtu vztlakových sil pro letadla na hmyz. Fyzička Zheng Jane Wang tento úsudek vyvrátila simulací rychlosti křídel a proudění vzduchu kolem rychle se pohybujících objektů na superpočítači.
Význam čmeláků
Čmeláci hrají zásadní roli v zemědělství jako opylovači různých plodin.
V chráněné půdě je využívání čmelích rodin praktikováno již více než 30 let. Dynamika implementace se navíc každým rokem zvyšuje. Jen za posledních 10 let průzkum trhu ukázal pětinásobný nárůst poptávky. Je to dáno tím, že čmeláci šetří člověkohodiny a jsou také účinnější než metody mechanického opylení.
V současnosti je nejoblíbenějším druhem čmelák zemní (Bombus terrestris), jehož využití začalo zhruba před 30 lety jako opylovač rajčat. Ale během jejich používání bylo objeveno a prokázáno, že jsou stejně účinné při opylování lilek, melounů, dýní a ovocných plodin.
Čmeláci nebo včely?
Včely také docela dobře plní roli opylovače. Ale čmeláci, s přihlédnutím k větší velikosti jedinců a přítomnosti více štětin na těle, se s tímto úkolem vypořádají efektivněji, když sbírají a nosí 2-3krát více pylu.
Delší sosák dává čmelákům výhodu při opylování některých květů, které jsou pro včely nepřístupné. Větší velikosti plní nepřímou funkci tím, že pomáhají rostlinám při samoopylení. Při výsadbě se zdá, že čmelák květinou třese a dále šíří pyl.
Čmeláci jsou dříči. Můžeme samozřejmě říci, že včely jsou chytřejší, protože při hledání bohatších zdrojů potravy využívají způsob komunikace zvaný „Včelí tanec“, díky kterému se přesouvají k nektarovým rostlinám, které jsou pro ně zajímavější. Čmeláci netančí, takže k opylení dochází na konkrétních rostlinách, které potřebujeme.
Vlastnosti čmeláků
Nutno podotknout, že čmeláci jsou teplokrevní. Toto jméno dostali pro svou schopnost zahřát své tělo na teplotu 40C rychlým stažením prsních svalů. Tato funkce poskytuje výhodu v aktivitě při nízkých teplotách. Již při +8C začínají čmeláci svou práci, zatímco včela při +12C se teprve chystá vyletět z úlu. Touto funkcí čmelák připomíná auto za zimního rána, aby mohl jezdit, musí se zahřát, s tím rozdílem, že čmelák to udělá téměř okamžitě. Díky tomu mohou začít pracovat brzy ráno a končit pozdě večer, nejteplejší hodiny tráví nejraději v úlu.
Rychlost letu čmeláka je dvakrát vyšší než u včely. K tomu přidáme specifičnost dráhy letu a získáme co nejrychlejší křížové opylení našich rostlin.
Výzkum čmeláků
Při studiu pozemních čmeláků byla odhalena další zajímavost – Bombus terrestris. Studii provedli entomologové z ETH Zurich. Teorie je založena na synchronizaci kvetení rostlin s letovým cyklem čmeláků. Vědce zajímalo, jak čmelák zemní snáší nedostatek potravy, pokud rostlina delší dobu nekvete, zda to vede k úhynu jedinců a absenci dalšího opylení. Za tímto účelem byl proveden experiment s pozorováním a interakcí jedinců s rostlinami, které mají zpoždění v cyklu květu.
Pokrok výzkumu
Čmeláci představující různé kolonie byli ponecháni v uzavřené místnosti se sazenicemi zelí a lilek bez květů. Po dobu 14 dnů byly rostliny denně vyměňovány a po 7 dnech byli jedinci vyměněni, aby se zabránilo jejich smrti. Poté bylo provedeno srovnání načasování kvetení rostlin se stejnými druhy z ohniskových skupin, které nebyly v kontaktu s Bombus terrestris. Ukázalo se, že rostliny v kontaktu s čmeláky kvetou o 15-30 dní dříve. Když vědci zjistili důvod zrychleného vývoje, objevili na listech vpichy. Bombus terrestris udělá až 10 vpichů do listu určitého tvaru, aniž by se živil rostlinou a nepřijímá rostlinnou tkáň do kolonie. Vědci sami opakovali punkce, aby analyzovali výsledky. Rostliny poškozené člověkem začaly kvést o 4-5 dní dříve. Zde vznikla teorie, že když jsou rostliny poškozeny, čmeláci zavádějí určité látky, které urychlují kvetení, ale tato teorie stále vyžaduje biochemický rozbor, aby byl potvrzen.
Po výzkumu v laboratoři vytvořili vědci prostředí, které se co nejvíce přibližovalo tomu skutečnému. Na střechy byly instalovány úly čmeláků, v jejich blízkosti byly vysazeny kvetoucí i nekvetoucí rostliny. Čmeláci nebyli omezeni v zásobování potravou, ale propichovali i rostliny s opožděným kvetením. Vzhledem k otevřeným podmínkám experimentu vyletěly na střechu další druhy čmeláků a jejich chování se nelišilo od Bombus terrestris. Z čehož vyplynulo, že tento typ chování a interakce s rostlinami je charakteristický pro divokou přírodu.
Výkon
Čmeláci jsou nepostradatelnými pomocníky v zemědělství. Výzkum ukázal, že kromě účinného opylení mohou urychlit proces kvetení rostliny a synchronizovat ji s jejími životními cykly.
