Un nuevo estudio puede ayudar a rastrear el impacto del cambio climático en las abejas melíferas

Una nueva investigación de la Universidad de Columbia Británica y la Universidad Estatal de Carolina del Norte podría ayudar a los científicos a rastrear el impacto del cambio climático en las aves y las abejas... de la miel.

El calor puede matar espermatozoides en todo el reino animal, pero hay pocas formas de vigilar el impacto del calor en polinizadores como las abejas melíferas, que son vitales para los ecosistemas y la agricultura en todo el mundo.

En un estudio publicado en Nature Sustainability, los investigadores utilizaron una técnica llamada espectrometría de masas para analizar el esperma almacenado en las reinas de las abejas melíferas y descubrieron cinco proteínas que se activan cuando las reinas se exponen a temperaturas extremas.

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Las proteínas podrían utilizarse como herramienta para vigilar el estrés térmico en las abejas reinas y servir de indicador de las pérdidas de fertilidad de los insectos a causa del cambio climático.

"Al igual que los niveles de colesterol se utilizan para indicar el riesgo de enfermedades del corazón en los seres humanos, estas proteínas podrían indicar si una abeja reina ha experimentado estrés por calor", dijo el autor principal Alison McAfee, un bioquímico en los Laboratorios Michael Smith en la UBC y postdoctorado en NC State. "Si empezamos a ver patrones de choque térmico emergentes entre las abejas, que es cuando realmente tenemos que empezar a preocuparse por otros insectos."

Aunque las abejas melíferas son bastante resistentes en comparación con otros insectos no sociales, son un sustituto útil porque son manejadas por humanos en todo el mundo y son fáciles de muestrear.

Los investigadores estaban especialmente interesados en las abejas reinas porque su capacidad reproductora está directamente relacionada con la productividad de una colonia. Si el esperma almacenado por una reina está dañado, puede "fallar" cuando ya no tiene suficiente esperma vivo para producir suficientes zánganos y abejas obreras para mantener una colonia.

"Queríamos averiguar cuáles son las temperaturas 'seguras' para las abejas reinas y explorar dos posibles vías de exposición al calor: durante el envío rutinario y en el interior de las colonias", explica McAfee. "Esta información es realmente importante para los apicultores, que a menudo no tienen forma de saber en qué condiciones se encuentran las reinas que reciben. Eso puede tener un impacto realmente dramático en su calidad y en la de sus colonias".

En primer lugar, McAfee estableció cuál era el umbral de "fallo" de las reinas y cuánto calor podían soportar exponiéndolas a una serie de temperaturas y duraciones.

"Nuestros datos sugieren que las temperaturas entre 15 y 38 grados centígrados son seguras para las reinas", dijo McAfee. "Por encima de 38 grados, el porcentaje de espermatozoides vivos cayó al nivel o por debajo del que vemos en las reinas fallidas en comparación con las reinas sanas, lo que supone una disminución del 11,5% respecto al 90% normal".

A continuación, los investigadores colocaron registradores de temperatura en siete envíos nacionales de reinas por vía terrestre y uno por vía aérea. Descubrieron que un paquete experimentó un pico de temperatura hasta los 38 grados centígrados, mientras que otro descendió hasta los cuatro grados centígrados.

"Estos hallazgos pueden contribuir a crear mejores directrices para el transporte seguro de abejas reina y ayudar a compradores y vendedores a hacer un seguimiento de la calidad de las reinas", afirma el coautor Leonard Foster, profesor de los Laboratorios Michael Smith de la UBC.

Aunque en general se cree que las colonias de abejas regulan bien la temperatura dentro de las colmenas, los investigadores querían saber cuánto fluctuaba realmente la temperatura. Registraron las temperaturas en tres colmenas en agosto en El Centro, California, cuando la temperatura ambiente a la sombra bajo cada colmena alcanzó hasta 45 grados centígrados.

Comprobaron que en las tres colmenas, las temperaturas en los dos cuadros más exteriores superaron los 40 grados Celsius durante dos a cinco horas, mientras que en dos de las colmenas, las temperaturas superaron los 38 grados Celsius uno o dos cuadros más cerca del núcleo.

Esto nos dice que la capacidad de termorregulación de una colonia empieza a fallar con el calor extremo, y las reinas pueden ser vulnerables al estrés térmico incluso dentro de la colmena".

Jeff Pettis, coautor del estudio, consultor de investigación y antiguo científico del USDA-ARS

Una vez establecidos estos parámetros clave, los investigadores seguirán perfeccionando el uso de la firma proteínica para vigilar el estrés térmico entre las abejas reinas.

"Las proteínas pueden cambiar con bastante facilidad, por lo que queremos averiguar cuánto tiempo duran estas firmas y cómo eso podría afectar a nuestra capacidad para detectar estos eventos de estrés térmico", dijo McAfee.

También quiero averiguar si podemos identificar marcadores similares para la exposición al frío y a los pesticidas, de modo que podamos tomar decisiones de gestión más basadas en pruebas. Si podemos utilizar los mismos marcadores como parte de un programa de biomonitorización más amplio, entonces será doblemente útil."

Alison McAfee, Bioquímica, Laboratorios Michael Smith, Universidad de Columbia Británica y Postdoctorado en NC State