Em 2024, os cientistas ficaram surpreendidos ao perceber que rainhas de abelhão conseguiam “sacudir a água” e reaparecer ilesas depois de passarem mais de uma semana submersas.
Um novo artigo explica agora o mecanismo por detrás desse feito. Entre as ferramentas de sobrevivência destas rainhas está uma capacidade notável: conseguem retirar oxigénio da água que as rodeia - o que, na prática, lhes permite respirar temporariamente debaixo de água.
Sobrevivência submersa das rainhas de abelhão Bombus impatiens
Esta aptidão pode ser decisiva para o “coração” de uma colónia atravessar uma crise, como a inundação de uma toca. Ao manter-se viva, a rainha consegue resistir até o ambiente estabilizar e, depois, reerguer a colónia. A descoberta também indica que algumas espécies poderão ter reservas de resiliência ainda pouco conhecidas face a extremos ambientais.
“Os nossos resultados”, escreve uma equipa liderada pelo fisiologista evolutivo Charles Darveau, da Universidade de Ottawa, no Canadá, “revelam uma estratégia notável de tolerância a inundações e fornecem uma base para explorar os limites, os mecanismos e a importância ecológica da sobrevivência subaquática em insectos terrestres.”
Todos os Invernos, certas espécies de insectos entram em hibernação num período de desenvolvimento e metabolismo suspensos conhecido como diapausa. No caso de algumas rainhas de abelhão, isso implica procurar uma toca segura e abrigada, acomodar-se e “adormecer” durante a estação fria.
O problema é que essas tocas nem sempre permanecem seguras. Abrigos subterrâneos podem ser vulneráveis a inundações e, durante a diapausa, um abelhão está demasiado lento para reagir com a rapidez que uma emergência destas exigiria.
Eventos meteorológicos como chuva intensa, degelo e a subida do nível freático podem alagar uma toca de abelhão - não de forma regular, mas imprevisível. O risco é suficientemente relevante para que, ao que tudo indica, pelo menos uma espécie da América do Norte, Bombus impatiens, tenha desenvolvido adaptações.
Em 2024, investigadores mostraram que rainhas de B. impatiens apresentam uma taxa elevada de sobrevivência após até uma semana submersas em água - cerca de 90 percent.
Experiências em diapausa e trocas gasosas
O novo trabalho permite finalmente perceber como isso é possível: por uma combinação de respiração subaquática, metabolismo anaeróbio e uma “depressão metabólica profunda” - um estado em que o funcionamento metabólico é reduzido ao mínimo extremo.
Em experiências de laboratório com dezenas de rainhas em diapausa de Inverno, os investigadores submergiram os abelhões em água fria e acompanharam o metabolismo e as trocas gasosas.
As trocas gasosas foram medidas tanto na água em que os insectos estavam submersos como no ar existente na câmara acima da água. A equipa acompanhou os níveis de dióxido de carbono e de oxigénio e observou que o primeiro aumentava de forma muito ligeira, enquanto o segundo diminuía. Este padrão é compatível com respiração: as abelhas estavam a captar oxigénio da água e a libertar dióxido de carbono.
Ao mesmo tempo, as abelhas submersas apresentaram acumulação de lactato. Quando o organismo não consegue obter oxigénio suficiente, as células passam para um processo metabólico que produz energia sem oxigénio; o lactato é um subproduto desse metabolismo anaeróbio.
Por fim, o metabolismo é empurrado para o mínimo indispensável à sobrevivência. A diapausa, por si só, já reduz o metabolismo de uma rainha em mais de 95 percent. A submersão diminui-o ainda mais. Usando o dióxido de carbono como indicador indirecto do metabolismo, é possível ver essa quebra.
Antes da submersão, as abelhas em diapausa produziam cerca de 15.42 microlitros de dióxido de carbono por hora por grama de massa corporal. Depois de oito dias debaixo de água, essa taxa de produção tinha descido para 2.35 microlitros - aproximadamente um sexto do valor inicial.
Em conjunto, estes processos permitem que as rainhas obtenham oxigénio da água à sua volta ao mesmo tempo que mantêm as necessidades energéticas extremamente baixas.
O que ainda falta esclarecer
Apesar de o mecanismo ser elegante, permanecem pontos em aberto. Os investigadores não determinaram de que forma B. impatiens extrai oxigénio da água; suspeitam que as rainhas recorram a uma guelra física - uma camada fina de ar aprisionado que troca gases com a água -, mas esta hipótese ainda não foi confirmada.
A equipa pretende também perceber quais são os limites desta capacidade de sobrevivência fora do comum.
“Estudos futuros que manipulem as condições da água e a provável guelra física, em conjunto com análises detalhadas da recuperação, irão clarificar melhor as adaptações que permitem às rainhas suportar uma submersão prolongada”, escrevem.
A investigação foi publicada nas Atas da Sociedade Real B: Ciências Biológicas.
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