Rainhas de mamangaba em hibernação podem sobreviver oito dias submersas

Mergulhe uma rainha de abelha-mamangaba em hibernação em água fria por oito dias seguidos, e ela não morrerá. Em vez disso, ela entra em um estranho purgatório fisiológico, emitindo continuamente baixos níveis de dióxido de carbono enquanto seus tecidos se enchem silenciosamente de lactato.

Para uma espécie em que a rainha é a única ponte biológica entre um verão e o próximo, essa resistência aquática oculta é uma tábua de salvação crítica. A maioria das colônias de abelhas-mamangabas morre no outono, deixando apenas as rainhas fecundadas para se enterrarem no solo raso e aguardarem o inverno. Com eventos erráticos de chuva sobre a neve no inverno e inundações repentinas na primavera tornando-se cada vez mais comuns, a capacidade de uma rainha sobreviver a uma toca inundada determina se uma população local existirá para polinizar a paisagem na primavera.

O custo fisiológico de uma toca inundada

A descoberta, publicada na Proceedings of the Royal Society B, começou como um acidente de laboratório. A pesquisadora Sabrina Rondeau estava conduzindo um experimento com pesticidas quando a condensação inundou inesperadamente vários tubos cheios de solo, submergindo completamente as rainhas em diapausa no interior. Quando elas sobreviveram, a pesquisa mudou para inundações intencionais e controladas em câmaras frias e escuras projetadas para imitar tocas de inverno.

Os dados fisiológicos mostram que esses insetos não simplesmente "desligam" quando submersos. Em vez disso, mantêm uma taxa mínima de respiração aeróbica enquanto dependem fortemente de vias anaeróbicas para sobreviver ao déficit de oxigênio. O acúmulo resultante de lactato não sai de graça. Uma vez removidas da água, as rainhas apresentaram um pico acentuado na taxa metabólica que durou até três dias, uma conta de limpeza energética que elas precisam pagar por sobreviver à inundação.

Mecanismos desconhecidos e os limites do laboratório

Como exatamente um inseto submerso consegue realizar trocas gasosas debaixo d'água permanece sem resposta. Os pesquisadores focaram nos marcadores químicos metabólicos em vez do mecanismo físico, deixando claro que não se sabe se as rainhas dependem de microfilmes de ar aprisionados, controle alterado dos espiráculos ou difusão gasosa cutânea.

Há também uma diferença acentuada entre uma inundação de laboratório limpa e uma natural. O solo real de inverno é uma matriz complexa de temperaturas flutuantes, química variável e comunidades microbianas famintas que competem por qualquer oxigênio que reste. O estudo testou táxons específicos de abelhas-mamangabas, tornando um salto ecológico enorme assumir que essa característica se aplica uniformemente a todas as espécies de Bombus em climas variados.

O uso da terra supera as margens biológicas

Uma margem de segurança fisiológica só é útil se a rainha tiver uma toca, para começar. Essa resiliência laboratorial cruza diretamente com a política agrícola e o manejo da terra, onde microhabitats tradicionais de hibernação são rotineiramente pavimentados, arados profundamente ou compactados por máquinas pesadas.

Além disso, a capacidade de uma rainha de suportar dias de estresse anaeróbico e pagar a conta de limpeza metabólica subsequente depende inteiramente de suas reservas de gordura pré-inverno. Se a forragem de outono for reduzida pela perda de habitat, ou se a exposição a pesticidas interromper seu acúmulo de lipídios antes da diapausa, essa resistência subaquática pode entrar em colapso rapidamente.

A evolução deu à rainha da abelha-mamangaba um amortecedor impressionante contra um mundo inundado. Mas um inseto que consegue prender a respiração por uma semana ainda precisa, eventualmente, de um lugar seco para pousar.

Fontes

• Proceedings of the Royal Society B