No inverno, rainhas de abelhões: como sobrevivem 8 dias debaixo de água

Eine geplatzte Kühlleitung und ein fast unglaublicher Befund

Às vezes, a ciência avança por acidente - e um percalço banal pode abrir uma porta inesperada. No caso dos abelhões, um inseto que associamos à terra firme e ao voo, surgiu uma hipótese quase contraintuitiva: as rainhas em hibernação no inverno conseguem aguentar dias de inundação e, de alguma forma, continuar a captar oxigénio mesmo submersas. Se isto se confirma, obriga-nos a repensar onde acabam (e onde afinal não acabam) os limites da fisiologia destes polinizadores.

O mais intrigante é que não estamos a falar de um “truque” de segundos ou minutos. Trata-se de uma tolerância prolongada à água fria, num estado de sobrevivência mínimo, semelhante ao que as rainhas vivem quando passam o inverno enterradas no solo - algo que, em Portugal, também pode acontecer em terrenos encharcados após períodos de chuva intensa.

A história começa em 2020, na Universidade de Guelph, no Canadá. A bióloga Sabrina Rondeau mantinha rainhas de abelhão em repouso de inverno dentro de pequenos tubos, cuidadosamente refrigerados. Durante a noite, um frigorífico avariou e inundou as amostras. Na manhã seguinte, quatro rainhas estavam a flutuar na água há mais de doze horas.

Rondeau esperava um colapso total da experiência. Afinal, abelhões não são insetos aquáticos. Mas, em vez disso, encontrou os quatro animais bem vivos. Esse momento deu início a uma série de testes que mais tarde seriam publicados numa revista científica de referência.

Rainhas de abelhão em hibernação conseguem sobreviver até oito dias completamente submersas - mantendo-se num modo mínimo e ativo de sobrevivência.

Para perceber o fenómeno, a equipa de Rondeau colocou ao todo 143 rainhas de abelhão em água fria. Os animais estavam em hibernação profunda, tal como estariam no solo. Após sete dias de imersão contínua, 81% das rainhas ainda estavam vivas. Algumas chegaram mesmo aos oito dias completos debaixo de água.

Ainda mais surpreendente: durante essa semana, as rainhas submersas tiveram, em média, melhores hipóteses de sobrevivência do que o grupo de controlo mantido ao ar. Isto sugere que o stress extremo da humidade, durante a hibernação, pode ser menos prejudicial do que se pensava - pelo menos no curto prazo.

Wie Hummeln im Winter wirklich leben

Para entender este desempenho, ajuda olhar para o ciclo natural. No verão, os abelhões formam colónias compostas por operárias, machos e uma rainha. No outono, operárias e machos morrem; só as rainhas jovens sobrevivem.

Essas rainhas jovens enterram-se no solo e passam os meses, aproximadamente entre novembro e março, numa hibernação profunda. Quase não se mexem, não se alimentam e vivem apenas das reservas de gordura. O solo protege do gelo - mas, após precipitação intensa, pode saturar rapidamente e ficar cheio de água.

• Hibernação no solo, muitas vezes a poucos centímetros de profundidade
  
• Imobilidade quase total, metabolismo extremamente lento
  
• Dependência de temperaturas estáveis e humidade moderada
  
• Risco de gelo, fungos, predadores - e também de inundação
  

Até aqui, não era claro durante quanto tempo as rainhas de abelhão tolerariam uma inundação real. A suposição mais comum apontava para horas, não dias. Os novos dados empurram claramente esse limite.

Drei Tricks, mit denen Hummelköniginnen im Wasser überleben

Os investigadores quiseram perceber se, debaixo de água, os animais apenas “prendiam a respiração” ou se continuavam de facto a respirar. Para isso, mediram a captação de oxigénio e a libertação de dióxido de carbono das abelhas - tanto ao ar livre como durante a imersão.

As rainhas de abelhão não se limitam a suster a respiração debaixo de água. Aproveitam fluxos minúsculos de oxigénio e reduzem o metabolismo de forma radical.

1. Sauerstoff durch die Körperhülle

A camada externa da abelha, a cutícula, não é totalmente impermeável ao ar. Em água fria e muito calma, uma pequena parte do oxigénio dissolvido consegue difundir-se diretamente através dessa camada para os tecidos. Este transporte passivo fornece quantidades mínimas - mas, em modo de poupança extrema, pode bastar como “serviço mínimo”.

2. Eine Art „physikalische Kiemenblase“

Os abelhões são densamente peludos. Entre estes pelos finos, ao mergulhar, fica presa uma película ultrafina de ar. Na interface água–ar, há troca de gases: o oxigénio passa da água para essa camada de ar e, daí, para as aberturas respiratórias do inseto.

Os biólogos chamam a isto uma “brânquia física”. Não são brânquias verdadeiras como as dos peixes, mas um efeito de tensão superficial e almofada de ar. Muitos insetos aquáticos usam princípios semelhantes - no caso dos abelhões, quase ninguém contava com isso.

3. Stoffwechsel im absoluten Notbetrieb

O terceiro mecanismo é o decisivo. No inverno, as rainhas já abrandam muito o metabolismo. No ensaio, esse modo de poupança tornou-se ainda mais extremo debaixo de água.

A cerca de 3 graus Celsius, uma rainha ao ar produziu, em média, 14,4 microlitros de CO₂ por hora e por grama de peso corporal. Submersa, o valor desceu para apenas 2,35 microlitros. Ou seja, o metabolismo caiu para cerca de um sexto do nível inicial.

Sem este modo drástico de poupança de energia, os abelhões, apesar da “respiração na água”, sufocariam ao fim de poucas horas.

Com esta redução massiva do gasto energético e da necessidade de oxigénio, as quantidades mínimas captadas pela cutícula e pela película de ar tornam-se suficientes para manter os animais estáveis durante dias.

Chance im Klimawandel – und neue Risiken

À luz da crise climática, esta descoberta ganha uma dimensão extra. Em muitas regiões da Europa e da América do Norte, os invernos com chuva intensa e inundações têm-se tornado mais frequentes. Os solos ficam encharcados por mais tempo, e poças e camadas alagadas podem estender-se a maior profundidade.

Para os abelhões, a capacidade de sobreviver à submersão durante a hibernação pode ser uma vantagem. Se o refúgio de inverno encher completamente, aparentemente não morrem logo afogados. As populações podem, assim, manter-se mais estáveis, mesmo com condições mais imprevisíveis.

Mas isto não vem sem custo. No inverno, as rainhas vivem apenas das reservas de gordura. Cada dia em modo extremo de poupança continua a consumir recursos. Se as reservas diminuírem demasiado, pode faltar energia na primavera para fundar uma nova colónia.

Offene Fragen: Wie weit geht dieses Super-Feature wirklich?

Ainda não se sabe qual é o limite real. Os oito dias em laboratório, por enquanto, marcam apenas o fim do ensaio - não necessariamente o máximo absoluto. Se algumas rainhas aguentariam dez dias ou mais, ninguém sabe ao certo neste momento.

Outra questão importante são os ciclos repetidos: o que acontece se uma rainha for inundada várias vezes no inverno e depois voltar a secar, como pode ocorrer em episódios de cheias recorrentes? Será que aguenta esse stress repetidamente, ou o sistema acaba por falhar?

Frage	Was man bisher weiß
Maximale Dauer der Immersion	Nach 8 Tagen lebten im Labor noch 81 % der Königinnen
Mehrere Überflutungszyklen	Noch nicht getestet, nur Vermutungen auf Basis von Modellen
Folgen für die Koloniegründung	Vermutlich erhöhter Fettverbrauch, Risiko für schwache Frühjahrs-Kolonien

A equipa planeia medir com precisão as reservas de gordura antes e depois de uma imersão prolongada. Assim, será mais fácil perceber se uma rainha aparentemente “salva” pode, ainda assim, falhar na primavera por falta de energia.

Was das für andere Insekten und für uns bedeutet

Muitos polinizadores passam o inverno no solo ou muito perto dele, como certas abelhas solitárias, vespas ou espécies de escaravelhos. É possível que alguns usem truques semelhantes, sem que até agora alguém tenha observado com atenção. Os dados agora conhecidos para os abelhões oferecem uma espécie de modelo para testar outras espécies.

Para a agricultura, isto tem peso. Os abelhões são polinizadores importantes de frutas, hortícolas e plantas silvestres. Se estiverem mais adaptados a invernos húmidos do que se pensava, isso pode atenuar parte do impacto do tempo extremo. Ao mesmo tempo, permanece a dúvida sobre até que ponto pesticidas, compactação do solo ou perda de refúgios enfraquecem ainda mais estes insetos.

Quem quiser ajudar no jardim pode fazer muito com medidas simples: evitar zonas abertas e muito compactadas, deixar aqui e ali um canto tranquilo com solo solto, e dispensar pulverizações químicas. Isto aumenta a probabilidade de as rainhas encontrarem locais adequados para hibernar - quer o inverno venha mais seco, quer venha mais encharcado.

Talvez o detalhe mais inesperado desta história seja este: foi uma avaria banal num frigorífico que revelou uma capacidade que, na natureza, pode estar a funcionar silenciosamente há milhões de anos. As rainhas de abelhão mostram quanta flexibilidade existe até em insetos aparentemente “simples” perante condições extremas. E lembram-nos que, debaixo dos nossos pés, podem existir muito mais estratégias escondidas de sobrevivência do que imaginamos.