Como as rainhas de abelhas mamangavas sobrevivem submersas durante as cheias da primavera

As cheias da primavera podem transformar ninhos subterrâneos de insectos em pequenas lagoas temporárias. Para a maioria dos animais, isso significaria morte quase certa. No entanto, as rainhas de abelhas mamangavas parecem ter um truque de sobrevivência inesperado.

Investigadores descobriram que rainhas em dormência conseguem manter-se vivas por mais de uma semana totalmente submersas.

Esta descoberta ajuda a perceber como estes polinizadores essenciais resistem às inundações que frequentemente se seguem ao degelo e às chuvas intensas da primavera.

Como cada colónia de abelhas mamangavas começa com uma única rainha que sai da dormência de inverno, a sobrevivência dela determina se, nesse ano, chega a existir toda uma colónia.

Por isso, compreender de que forma as rainhas suportam as cheias pode esclarecer como as populações de polinizadores continuam a persistir apesar de uma primavera cada vez mais imprevisível.

Rainhas de abelhas mamangavas presas debaixo de água

Durante o inverno, as rainhas de abelhas mamangavas permanecem enterradas no solo. Quando o degelo e as chuvas sazonais inundam essas câmaras subterrâneas, podem ficar aprisionadas debaixo de água.

Ao acompanhar o que acontecia nessas condições, o Dr. Charles-Antoine Darveau, da Universidade de Ottawa, mostrou que rainhas submersas continuavam a libertar pequenas quantidades de dióxido de carbono - um sinal de que a troca gasosa se mantinha, mesmo submersas.

Esses sinais fracos de respiração prolongaram-se durante dias, enquanto as rainhas ficavam quase totalmente imóveis, ainda no estado de dormência de inverno.

Esta resistência ajuda a explicar como as rainhas conseguem sobreviver às cheias primaveris tempo suficiente para, mais tarde, emergirem e iniciarem a próxima geração de colónias.

A dormência ajuda as rainhas a sobreviver

Meses antes, as rainhas tinham entrado em diapausa, um desligar programado para o inverno que abranda o organismo após quatro a cinco meses de frio e escuridão.

Um estudo de 2024 sobre Bombus impatiens concluiu que este estado reduz o metabolismo em repouso para menos de 5% do normal. Esta desaceleração extrema diminui drasticamente a necessidade de oxigénio antes mesmo de as abelhas entrarem em contacto com a água, deixando-lhes muito menos energia para gastar.

Quando ficam submersas, as rainhas não dependem de um único “truque” para manter as células com energia utilizável. Em vez disso, recorrem a um conjunto de estratégias.

Por um lado, continuam a captar pequenas quantidades de oxigénio da água à sua volta; por outro, mudam para o metabolismo anaeróbio - uma via alternativa que produz energia sem oxigénio.

Essa transição deixa marcas químicas que indicam que as abelhas começaram a usar a via sem oxigénio. “Combinam a troca gasosa debaixo de água com o metabolismo anaeróbio”, assinalou o Dr. Darveau.

Evidências dos testes de submersão

A própria água em torno dos insectos também se alterou de forma consistente com a ideia de que estavam a “respirar”, oferecendo uma segunda linha de evidência.

Ao fim de oito dias, os tubos que continham uma rainha apresentavam menos de 40% do oxigénio existente nos tubos de controlo.

Além disso, a equipa detectou dióxido de carbono ao longo de todo o período de submersão, apesar de as abelhas se manterem quase imóveis na sua postura de dormência.

Estas medições não mostraram exactamente como os gases atravessavam a superfície do corpo, mas excluíram a hipótese simples de estarem apenas a suster a respiração.

O regresso ao ar também teve um custo. Logo após serem retiradas da água, a taxa metabólica das rainhas disparou e manteve-se elevada durante dois a três dias.

“É essencialmente uma fase de recuperação”, explicou o Dr. Darveau, acrescentando que esse pico coincidiu com o período em que as abelhas eliminavam lactato - um resíduo produzido durante o metabolismo com pouco oxigénio.

Cerca de uma semana depois, as rainhas voltaram ao nível basal da dormência, o que sugere que a cheia impõe um custo fisiológico temporário, e não duradouro.

Uma única rainha dá início a tudo

Numa colónia de abelhas mamangavas, tudo começa com uma única sobrevivente. Depois do inverno, apenas uma rainha fecundada sai da dormência para fundar um novo ninho.

Se as cheias da primavera matarem essa rainha antes de pôr os primeiros ovos, a colónia simplesmente não chega a formar-se. Nesse ano, não surgem operárias, machos, nem futuras rainhas.

É por isso que a sobrevivência de um único insecto tem um peso tão grande. As abelhas mamangavas são polinizadores-chave de culturas agrícolas e de plantas silvestres, e o destino de uma só rainha pode ter efeitos muito para além da sua câmara subterrânea.

Quando uma rainha sobrevive a uma inundação, não protege apenas a si própria - garante a próxima geração de polinizadores e os ecossistemas e sistemas alimentares que dependem deles.

Investigação anterior já apontava para uma resiliência invulgar

Trabalhos anteriores já tinham sugerido que as rainhas de abelhas mamangavas poderiam ser fora do comum na sua capacidade de resistência.

Um estudo anterior sobre a abelha mamangava oriental comum, Bombus impatiens, observou que rainhas submersas sobreviveram a taxas notavelmente elevadas. Mesmo com diferentes profundidades e durações de submersão, cerca de 89.5% das rainhas permaneceram vivas.

Mas esse resultado deixava uma questão crucial em aberto. Saber que sobreviviam não explicava como conseguiam manter-se vivas debaixo de água.

O novo estudo completa essa peça em falta. Ao relacionar a sobrevivência com a troca gasosa subaquática e com a recuperação química após a submersão, os investigadores transformaram uma observação invulgar numa explicação biológica mais clara.

Rainhas de abelhas mamangavas a respirar debaixo de água

Ainda há uma parte do enigma por resolver: o modo exacto como as rainhas conseguem retirar oxigénio da água que as rodeia.

Os investigadores suspeitam que uma película fina de ar preso possa aderir ao corpo da abelha, funcionando como uma pequena reserva de ar respirável. Películas de ar semelhantes ajudam alguns insectos aquáticos a sobreviver submersos.

Ao mesmo tempo, as experiências em laboratório não conseguem reproduzir totalmente as condições confusas das cheias reais da primavera. As câmaras subterrâneas podem conter água lamacenta, níveis muito baixos de oxigénio ou correntes rápidas.

Por isso, os cientistas ainda não conhecem os limites reais desta estratégia fora do laboratório. No fim, o mecanismo que permite às rainhas “respirar” debaixo de água pode ditar quanto tempo conseguem suportar uma inundação na natureza.

O clima aumenta o risco

Uma avaliação climática importante alertou que o aquecimento intensifica a precipitação e as cheias associadas em muitas regiões. Esse padrão mais amplo faz com que a tolerância a inundações seja mais do que uma curiosidade - sobretudo para insectos que passam o inverno escondidos no solo.

“Compreender estes mecanismos ajuda-nos a prever como as populações de abelhas mamangavas poderão lidar com cheias primaveris cada vez mais frequentes”, afirmou o Dr. Darveau.

O estudo aponta para um sistema de sobrevivência compacto: desaceleração profunda no inverno, respiração limitada debaixo de água e um curto pico de recuperação quando o ar volta a estar disponível.

Essa combinação não salvará todas as rainhas enterradas, mas ajuda a explicar porque é que algumas colónias ainda conseguem arrancar após uma primavera encharcada - mesmo quando o tempo ameaça apagar uma colónia antes de alguém a ver.