comportamento de invernagem e fisiologia das abelhas de inverno

O comportamento das abelhas na colónia muda dramaticamente conforme a colónia atravessa as diferentes estações do ano. No final da primavera, verão e início do outono, as operárias têm vida curta (cerca de 􏰑30-35 dias) e apresentam uma divisão de trabalho baseada na idade (polietismo). As abelhas mais novas, geralmente com menos de 10 dias de idade, realizam tarefas de amas, as abelhas de meia idade entre 10 e 20 dias de idade envolvem-se em tarefas como construção de favos, armazenamento de alimentos, guarda, enquanto as abelhas mais velhas da colónia atuam como forrageadoras.

No outono, conforme a criação diminui, as abelhas de vida longa (até 8 meses) que sobreviverão ao inverno são produzidas (chamadas ‘abelhas de inverno’). Estas abelhas de inverno formam o aglomerado/cacho termorregulador quando as temperaturas caem. Logo que a criação é reiniciada de forma significativa no final do inverno/início da primavera, a divisão do trabalho é retomada entre as abelhas operárias que hibernaram.

Além destas profundas diferenças de comportamento, as abelhas atravessam mudanças fisiológicas notáveis ao longo das estações. Os níveis da hormona juvenil (JH), vitelogenina (Vg) e proteínas da hemolinfa, bem como o tamanho da glândula hipofaríngea (HPG), estão correlacionados e regulados entre si e variam significativamente entre as amas, forrageiras e as abelhas do inverno (ver infografia em baixo). Resumidamente, os níveis de JH são baixos em abelhas amas e de inverno, e mais altos nas forrageadoras. Em contraste, os níveis de Vg e proteínas hemolínicas são significativamente mais altos e o HPG é maior em amas e abelhas de inverno do que em forrageadoras.

Embora as diferenças fisiológicas em abelhas nutrizes, forrageiras e abelhas de inverno estejam bem documentadas, poucos estudos examinaram as mudanças na fisiologia das abelhas ao longo do inverno. Fluri, um colega de Imdorf no centro suíço de investigação Liebefeld, marcou as abelhas recém-emergidas no outono (início de setembro) e depois analisou-as em janeiro e fevereiro para comparar os níveis de JH, Vg, proteína total e peso da HPG. Curiosamente, não houve diferenças significativas entre as abelhas no outono e no meio do inverno ou no final do inverno. Estes resultados sugerem que as abelhas produzidas no outono já estão no estado fisiológico de “inverno”, e esse estado permanece estável durante todo o inverno. Huang e Robinson descobriram ainda que a taxa de biossíntese de JH diminui do início de outubro a meados de novembro, atinge seu nível mais baixo em meados de janeiro e, em seguida, aumenta acentuadamente em fevereiro e março. O aumento de JH no início da primavera está correlacionado com uma diminuição nos níveis de Vg, níveis de proteína hemo-linfática e o tamanho da HPG; assim, as abelhas que hibernaram retornam ao estado fisiológico de abelha forrageira na primavera.

Interação dos principais fatores fisiológicos em abelhas nutrizes, forrageadoras e de inverno. Os discos coloridos ao lado de cada fator representam a abundância relativa do fator em abelhas nutrizes (verde), abelhas forrageiras (vermelho) e abelhas de inverno (azul). À medida que as abelhas passam da função nutriz para a função forrageadora, os níveis de hormona juvenil (JH) na hemolinfa aumentam. Nas obreiras, a Vitelogenina (Vg) funciona como uma proteína de armazenamento de nutrientes e está envolvida num ciclo de feedback negativo com a JH, isto é, quando os níveis de JH aumentam, os níveis de Vg diminuem e a diminuição do Vg resulta no aumento de JH. Os níveis totais de proteínas da hemolinfa – que incluem Vg e todos os outros tipos de proteínas – são maiores nas abelhas nutrizes do que nas forrageiras. Por fim, as glândulas hipofaríngeas (HPG), que se localizam nas cabeças das abelhas operárias produzem as secreções que constituem a geleia real fornecidas aos demais membros da colónia; o tamanho das HPG é maior em abelhas nutrizes (de 2 até 15 dias de idade). * Projeto gráfico de Harland Patch, Penn State.

fonte: Overwintering honey bees: biology and management, Current Opinion in Insect Science · June 2015

coortes de abelhas de inverno entre agosto e dezembro

Já escrevi algumas vezes sobre as abelhas de inverno, as abelhas que habitam as minhas colónias entre setembro e março. No meu território, estas abelhas dão-me despesa, trabalho e preocupações. Contudo são a peça crítica para tirar rendimento das minhas colónias durante a primavera e verão. Por esta razão procuro conhecer este tipo de abelhas o melhor possível, para lhes dar exactamente o que elas precisam e na quantidade que precisam. A questão fundamental a que procurarei dar resposta numa série de publicações que agora inicio é esta: no meu território, o que fazer para ter o número suficiente de abelhas longevas e saudáveis por enxame durante o outono-inverno e que permitam um bom arranque das colónias em março, que as coloquem na pista certa para atingir os objectivos anuais, com um satisfatório retorno do investimento? O primeiro passo a dar é conhecer o melhor possível estas abelhas de vida longa (diutinus) e os factores que determinam a sua longevidade. Para iniciar esta tarefa socorro-me de uma infografia (retirada do blog The Apiarist) que apresenta as diversas coortes* de abelhas presentes numa colmeia entre os meses de agosto e dezembro (esta infografia é uma razoável aproximação à realidade das minhas colónias tanto quanto fui capaz de observar até à data).

Estrutura de idade das abelhas nas colónias de agosto a dezembro.

Cada cor distinta representa as abelhas criadas numa “janela” de 12 dias. Todas as abelhas presentes antes de 31 de agosto são azuis. A coorte de abelhas dos 12 dias seguintes é amarela, etc. A área ocupada por cada cor indica o número de abelhas de uma coorte de idade específica.

Vemos que a postura de ovos (preto) é insignificante entre o início de outubro e o final de novembro, quando se reinicia.

O gráfico mostra que não há mudança abrupta da produção de abelhas de verão para a produção de abelhas de inverno.

Por exemplo, cerca de 95% das abelhas azuis desapareceram a 1 de dezembro. Das abelhas amarelas, que apareceram pela primeira vez em meados de setembro, cerca de 33% estão presentes em dezembro. Finalmente, a maioria das abelhas cor de limão, que apareceram pela primeira vez no início de outubro, estão presentes no final de dezembro.

A colónia não pára abruptamente de produzir abelhas de verão de vida curta numa data específica e muda para a geração de abelhas de inverno ‘diutinus’ de longa duração. Em vez disso, conforme o final do verão chega e com o início do outono, menos abelhas de vida curta e mais abelhas de vida longa são produzidas.

Observe-se que cada coorte emerge de ovos postos 21 dias antes. A coorte de laranja emergente de 24/09 a 05/10 foi colocada nas primeiras duas semanas de setembro. Isso enfatiza a necessidade de tratar precocemente para reduzir os níveis de ácaros o suficiente para proteger as abelhas de inverno.

Para levar para casa: para conseguir abelhas de inverno saudáveis e suficientemente longevas as minhas colónias devem apresentar um baixo número de varroas e uma carga viral igualmente muito baixa a partir de finais de julho/início de agosto, quando se inicia o primeiro ciclo de criação de abelhas de inverno no território onde as tenho.

*coorte: conjunto de indivíduos que têm em comum um evento que se deu no mesmo período; exemplo: coorte de pessoas que nasceram entre 1960 e 1970. No caso desta publicação, cada coorte é definida pelo grupo de abelhas nascidas em cada “janela” de 12 dias.

sam: uma ferramenta para melhorar abelhas num futuro próximo

Tendo ficado apeado, com as chaves da pick-up no interior da carrinha, e as portas inexplicavelmente trancadas (tenho um comando de portas com vontade própria?), ocupo-me a limar alguns rascunhos por publicar. Este deu-me algum trabalho, mas muito gosto a escrever. Boa leitura!; eu vou continuar a limar arestas de futuras publicações enquanto espero que me tragam a segunda chave!

Não sou um grande crente nas proclamações de selecção e melhoria de abelhas que se fazem na actualidade, em Portugal e no estrangeiro. Neste cepticismo estou acompanhado por Keith Delaplane, entre outros (ver a palestra nesta publicação de 2019). Por exemplo, nos últimos vinte anos diversos programas de melhoria de abelhas no que respeita à resistência ao ácaro varroa produziram resultados decepcionantes. Como poderei fazer outra avaliação se após duas décadas de trabalho se identifica de forma comprovada apenas uma região onde persistem linhas resistentes: Gorgona, em Itália (ver o artigo Geographical Distribution and Selection of European Honey Bees Resistant to Varroa destructor, publicado em dezembro de 2020, de Yves Le Conte e Ralph Büchler, dois dos maiores especialistas neste domínio)?

Dito isto, acredito que num futuro próximo iremos assistir a desenvolvimentos importantes na nossa capacidade de selecção e melhoramento de abelhas. A genómica em geral e a Seleccção Assistida por Marcador (SAM) em particular fazem já parte do presente, e estão a ser utilizados para nos ajudar e capacitar a fazer esse melhoramento de forma económica e confiável. É sobre esta ferramenta a Seleccção Assistida por Marcador o conteúdo desta publicação.

“Selecção Assitida por Marcador é o uso de um marcador molecular* que é conhecido por estar associado a uma característica comercialmente importante para identificar indivíduos portadores de um genótipo desejado. A capacidade de selecionar indivíduos superiores diretamente e com base nos seus genótipos permite a possibilidade de ganhos substanciais no melhoramento das abelhas. Uma vez que os marcadores moleculares para uma característica estejam identificados, eles podem ser usados para facilitar a avaliação do valor reprodutivo (breeding value) estimado das colónias. Esta capacitação terá o maior valor para características comportamentais que são difíceis de quantificar com precisão. Além disso, rainhas e zângãos podem ser genotipados antes do acasalamento (Oldroyd e Thompson, 2007), proporcionando uma intensidade selectiva muito forte (Lande e Thompson, 1990) e ganhos mais rápidos na melhoria de características.

fonte: The Genetic Architecture of Honeybee Breeding, Peter R. Oxley and Benjamin P. Oldroyd, Behaviour and Genetics of Social Insects Laboratory, School of Biological Sciences, The University of Sydney, New South Wales, Australia

* marcador genético/molecular: historicamente, o princípio da utilização de marcadores genéticos está baseado no dogma central da biologia molecular, no princípio da replicação do DNA, e na pressuposição de que estes marcadores refletem alterações nas sequências do DNA podendo muitas vezes resultar em diferenças fenotípicas. A partir disto, dados morfológicos e bioquímicos também servem como marcadores genéticos. (https://pt.wikipedia.org/wiki/Marcador_genético)

Um estudo de caso de colónias de abelhas canadianas

A criação seletiva de abelhas produtoras de mel é atualmente usada por um pequeno grupo de criadores de rainhas que escolhem características com base em comportamentos exibidos por abelhas no campo (Seleção Assistida em Campo ou SAC). Existem diversos obstáculos a esta metodologia como os custos, recursos e eficácia que limitam a adoção generalizada de testes baseados em campo, resultando em que poucos criadores se empenham na metodologia SAC e menos ainda em resultados precisos e eficazes (Spivak e Gilliam 1998, Pernal et al. 2012). O teste de campo para comportamento higiénico, em particular, depende de um teste específico de características que não pode ser usado para testar outras características, como produção de mel ou defensividade, tornando o processo de teste para características múltiplas muito exigente em recursos.

Uma alternativa aos testes de campo é o uso de diagnósticos moleculares, especificamente a Seleção Assistida por Marcador (SAM), que usa marcadores moleculares para auxiliar na identificação de colónias que apresentem características específicas de interesse ou a falta de características indesejáveis ​​(por exemplo, defensividade). A seleção assistida por marcadores em abelhas é baseada em marcadores de proteínas e tem o potencial de fornecer uma capacidade de seleção mais rápida na criação de rainhas do que a metodologia SAC, pois permite aos criadores testar um número maior de colónias, abrangendo e maximizando a diversidade genética no pool de seleção . Uma vez identificados os marcadores adicionais, os testes de marcadores podem incluir uma série de características diferentes simultaneamente (como comportamento higiénico, produção de mel e mansidão) e podem ser avaliados por monitorização de múltiplas reações na mesma análise sem aumento de custo (Parker et al. 2014 ) Uma vez que uma característica hereditária tenha sido identificada e ligada a marcadores específicos de proteína por pesquisadores, os apicultores podem colectar e enviar amostras de abelhas para um laboratório de diagnóstico para teste. Os resultados podem então ser usados ​​para rastrear colónias de reprodutores com potencial, de acordo com as próprias prioridades de reprodução do apicultor ou índice de seleção.

[…]

Uma equipe de cientistas canadianos identificou recentemente marcadores nas antenas de abelhas que correspondem a características comportamentais em abelhas e podem ser testados em laboratório. Esses cientistas demonstraram que esta seleção assistida por marcador (SAM) pode ser usada para produzir colónias de abelhas melíferas higiénicas e resistentes a patógenos. Com base nesta pesquisa, apresentamos um estudo de um caso de apicultura onde a função de lucro de um apicultor é usada para avaliar o impacto económico da adoção de colónias selecionadas para comportamento higiénico usando SAM num apiário. Nossos resultados mostram um ganho de lucro líquido de colónias SAM entre 2% e 5% quando os ácaros Varroa são tratados de forma eficaz. No caso de tratamento ineficaz, o SAM gera um benefício de lucro líquido entre 9% e 96%, dependendo da carga de Varroa. Quando uma população de ácaros Varroa desenvolveu alguma resistência ao tratamento, mostramos que as colónias SAM geram um ganho de lucro líquido entre 8% e 112% dependendo da carga de Varroa e do grau de resistência ao tratamento.

[…]

Ferramentas de reprodução com seleção assistida por marcador (SAM) têm o potencial de aumentar o lucro da colónia e reduzir a mortalidade, o que pode contribuir positivamente para a viabilidade da indústria apícola, particularmente em face do aumento das infestações de Varroa e o risco de resistência aos tratamentos. “[…] 

fonte: https://academic.oup.com/jee/article/110/3/816/3073489

Notas:

  • esta publicação decorre desta outra;
  • em conjunto com um pequeno grupo de amigos, em 2016, talvez tenha sido dos primeiros a tentar introduzir uma linhagem resistente em Portugal. Os resultados foram maus! Ou a proclamação feita pelo criador, John Kefuss, era exagerada ou a hibridação com zãngãos nacionais diluiu ou eliminou o efeito aditivo e/ou epistático dos genes envolvidos na característica. Por feitio acredito mais na segunda hipótese.

a diminuição dos recursos de pólen desencadeia a transição para populações de abelhas de vida longa a cada outono

Deixo a tradução do resumo de uma artigo que li pela primeira vez há uns 5 anos atrás. Na altura achei-o contra-intuitivo e muito “fora-da-caixa”. Este estudo verificou um atraso na criação de abelhas de vida mais longa nas colónias que acederam até mais tarde a fontes de pólen, e a repercussão disso na dinâmica do número de abelhas por colónia nos meses seguintes de inverno. Todo este quadro que ilustra bem a complexidade do mundo das abelhas, da co-existência de fenómenos com várias camadas imbricadas, e da fragilidade e incompletude do nosso conhecimento, muito em especial no que respeita à nutrição do enxames. Neste contexto, em que confesso a minha grande ignorância acerca dos efeitos globais de muitos maneios com alimentação suplementar e alimentação estimulante, a minha divisa é “bee keep it simple“, ou seja, faz só o necessário para que não morram de fome. O resto, a parte mais complicada, deixo para elas.

Resumo:

1. A cada outono nas regiões do norte do hemisfério, as colónias de abelhas mudam de populações de operárias de vida curta para populações de abelhas de inverno de vida longa. Para determinar se os recursos de pólen em declínio desencadeiam essa transição, o desaparecimento natural dos recursos de pólen externos foi artificialmente acelerado ou atrasado e as colónias foram monitoradas para verificar os efeitos sobre a atividade de criação de larvas e o desenvolvimento de populações de abelhas de inverno de vida longa.

2. Atrasar o desaparecimento dos recursos de pólen adiou o declínio na criação de larvas nas colónias. As colónias com um suprimento mais prolongado de pólen criaram abelhas por mais tempo até outubro, antes que a criação das larvas terminasse, do que as colónias de controle ou para as quais o suprimento de pólen foi cortado artificialmente no outono.

3. As colónias com maior suprimento de pólen produziram mais obreiras durante o outono do que as colónias com menos pólen, mas o desenvolvimento da população de abelhas de vida longa no inverno foi adiado até relativamente mais tarde no outono. As colónias apresentaram números semelhantes de abelhas de inverno, independentemente do momento do desaparecimento dos recursos de pólen.

4. A longevidade média das operárias criadas no outono esteve inversamente relacionada com a quantidade de larvas remanescente para ser criada nas colónias quando as operárias eclodiram. Consequentemente, operárias longevas não apareciam nas colónias até que a criação de larvas diminuísse, que por sua vez era controlada pela disponibilidade de pólen.

5. A redução dos recursos de pólen fornece um dado marcante que inicia a transição para as populações de abelhas de inverno, porque afeta diretamente a capacidade de criar larvas das colónias e indica indiretamente a deterioração das condições ambientais associadas à aproximação do inverno.

fonte: https://onlinelibrary.wiley.com/doi/epdf/10.1111/j.1365-2311.2007.00904.x

Notas:

1. associar à leitura desta e desta publicações anteriores;

2. no território onde tenho as minhas colónias, a fase de crescimento das mesmas inicia-se, em regra, na última semana de dezembro, muito gradualmente como gosto de observar. As abelhas de inverno morrem a uma taxa mais rápida nestes dois meses de janeiro e fevereiro, em razão da sua idade já prolongada assim como pela redução da sua longevidade, uma consequência do aumento gradual das tarefas de nutrição das larvas.

a selecção de abelhas: o passado, o presente e o futuro

Gilbert M. Doolittle (1846-1918) 

O primeiro avanço significativo na selecção de abelhas aconteceu com o desenvolvimento de procedimentos que permitiram a produção de um grande número de rainhas a partir de uma só mãe (Doolittle, 1889). Pela primeira vez, foi possível produzir um grande número de rainhas a partir de colónias selecionadas.

A descoberta de que rainhas e zângãos acasalam em voo fora da colmeia (Huber, 1814) teve implicações importantes para a selecção das abelhas, pois mostrou que a paternidade era aleatória. O estabelecimento de apiários isolados de colónias selecionadas já se verificava em 1928 (Weatherhead, 1986). O controle completo do lado paterno tornou-se possível com o desenvolvimento da inseminação instrumental (II) por Watson em 1927, embora só com os desenvolvimentos adicionais trazidos por Laidlaw em 1944 a inseminação instrumental se tenha tornado mais rotineira e confiável (Laidlaw, 1944; Cale e Rothenbuhler, 1975).

Harry Hyde Laidlaw (1907–2003)

A aplicação das técnicas de multiplicação de rainhas por translarve e inseminação instrumental permitiram o estabelecimento de programas de melhoria de abelhas. A maioria dos programas de melhoria concentrou-se nos traços produção de mel, temperamento e resistência a doenças. Infelizmente, poucos foram os programas que tiveram sucesso a longo prazo, muitos deles tiveram curta duração desmotivados pelo progresso lento e limitado na melhoria de características, pelos efeitos prejudiciais da endogamia (consanguinidade) e baixos retornos do investimento.

No entanto, avanços recentes na genética das abelhas (Weinstock et al., 2006; Bienefeld et al., 2007; Oldroyd e Thompson, 2007) permitiram uma maior compreensão da arquitetura genética da colónia de abelhas e hoje fornecem novas oportunidades à utilização de novas técnicas genéticas para o aprimoramento da selecção de abelhas. Estes avanços podem inaugurar uma nova era, em que métodos moleculares mais baratos e mais refinados são/serão usados ​​para identificar e propagar indivíduos superiores.

fonte: The Genetic Architecture of Honeybee Breeding, Peter R. Oxley and Benjamin P. Oldroyd, Behaviour and Genetics of Social Insects Laboratory, School of Biological Sciences, The University of Sydney, New South Wales, Australia

Numa publicação futura abordarei com mais detalhe a metodologia de selecção assistida por marcadores moleculares e apresentarei alguns dados de um estudo de caso onde esta nova metodologia e tecnologia foi aplicada.

o cheiro/odor da criação diminui a esperança de vida das abelhas obreiras

Em outubro de 2017, referi-me aqui às características fisiológicas distintivas entre as abelhas de primavera-verão e as abelhas de outono-inverno. Foi referido que a quantidade do composto proteico vitelogenina é um dos componentes críticos que distingue a fisiologia destes dois tipos de abelhas. As abelhas de outono-inverno apresentam uma maior quantidade de vitelogenina. Mais recentemente, nesta publicação, abordei a relação entre o envelhecimento das abelhas e a necessidade de alimentarem a sua criação. Estribado no estudo realizado pela equipa de Gro Amdam, acerco-me agora dos indutores primários, os “gatilho” basilares envolvidos no processo de envelhecimento das abelhas.

A longevidade das abelhas, na minha opinião, é um aspecto relevante para a apicultura, pela sua determinância na sobrevivência invernal e bom arranque da colónia no final do inverno. Deixo em baixo o texto que descreve o percurso da equipa de Gro Amdam, desde a curiosidade inicial, passando pelo processo investigacional, até às conclusões retiradas sobre o impacto do cheiro/odor da criação na esperança de vida das abelhas obreiras.

“Durante algumas semanas cruciais a cada primavera, as abelhas são os trabalhadores mais essenciais do planeta, polinizando muitas das principais produções de frutas do mundo: sua sobrevivência durante o inverno é, portanto, fundamental para a agricultura. 

Percebendo que a sobrevivência do indivíduo era a chave para o sucesso de uma colónia, Gro Amdam ficou intrigado com a longevidade das abelhas. A esperança de vida das abelhas operárias tende a ser de apenas algumas semanas; no entanto, Amdam clarifica que um novo tipo de abelha desenvolve-se no final do verão, conhecido como abelhas diutinus*. Estas abelhas têm uma vida útil surpreendente de 6 meses ou mais e garantem a sobrevivência da colónia durante o inverno. Curiosa para saber o que limita a longevidade das abelhas operárias e permite o desenvolvimento das abelhas diutinus, Amdam começou a investigar a longevidade das abelhas.

Lendo a literatura, ela percebeu que uma proteína do ovo, a vitelogenina, poderia ser essencial para a longevidade da abelha diutinus: o que é curioso, porque as abelhas diutinus são na sua maioria estéreis, não produzem ovos e não precisam da proteína do ovo. Outra coisa que ficou clara foi que a presença de criação aberta numa colónia era suficiente para evitar que as abelhas operárias se tornassem veteranas longevas. ‘A criação está para as abelhas diutinus como a criptonite está para o Super-homem’, ri Amdam ao sumariar o tema. A princípio, Amdam pensou que o trabalho árduo de alimentar as larvas evitava que as abelhas operárias aumentassem seus níveis de vitelogenina e se transformassem em abelhas diutinus. Mas então ela leu um relatório de que o cheiro do fermento afeta a vida das moscas-da-fruta. O odor da criação – feromona da criação – pode afetar a longevidade das abelhas? A feromona poderia impedir que as operárias aumentassem seus níveis de vitelogenina e se tornassem abelhas diutinus de vida longa? Amdam decidiu investigar se a feromona da criação poderia ser a chave para a curta vida das abelhas operárias.

Trabalhando com Claus Kreibich e Margrethe Brynem, a aluna de Amdam – Bente Smedal – preparou 12 colmeias onde a equipe poderia controlar cuidadosamente os níveis de cria e feromona da criação para descobrir se os baixos níveis de vitelogenina das abelhas operárias e a curta esperança de vida eram devidos ao odor da feromona da criação. Fornecendo às abelhas operárias em cada colmeia uma rainha enjaulada (que não podia produzir cria) para que Smedal pudesse controlar os níveis de criação e feromona de cada colónia, ela assumiu o controle do suprimento de criação da colmeia, fornecendo às abelhas: cria; feromona sintética de criação; tanto criação como feromona sintética; ou nem cria nem feromona. Monitorando os níveis de vitelogenina das abelhas 3-4, 7-8 e 23-24 dias após o estabelecimento das colmeias, ficou claro que estar perto da criação reduzia os níveis de vitelogenina das abelhas operárias. Mas a exposição à feromona da criação isolada também reduziu os níveis de vitelogenina das abelhas na mesma quantidade. E quando Smedal observou os níveis de vitelogenina nas abelhas com 23-24 dias de idade, as abelhas que foram privadas de criação e da sua feromona tinham os níveis mais altos de vitelogenina, tal e qual as abelhas de outono que iniciam a invernagem na colónia. O trabalho duro de cuidar da criação não explica os baixos níveis de vitelogenina das operárias.

E quando Brynem verificou as colmeias 200 dias depois para descobrir quais as colónias que sobreviveram e quais as que morreram, as colónias que não tiveram cria ou feromona sobreviveram melhor, enquanto as colmeias que receberam cria e feromona tiveram as piores taxas de sobrevivência. Era o odor da criação – feromona da criação – que regulava os níveis de vitelogenina e a longevidade das abelhas.”

fonte: https://jeb.biologists.org/content/212/23/i.2?utm_source=TrendMD&utm_medium=cpc&utm_campaign=J_Exp_Biol_TrendMD_0

* diutinus é a palavra do latim para “longa duração”. As abelhas diutinus são, portanto, abelhas de longa duração. São as abelhas que, nas regiões temperadas, mantêm a colónia desde o outono-inverno até aos dias mais quentes do início da primavera.

o processamento do néctar pelas flores e abelhas: aspectos básicos

O néctar é secretado por glândulas na base das flores, conhecidas como nectários. Estes são classificados como florais ou extra-florais, de a acordo com a sua localização. De forma simples o néctar é a resposta evolutiva que as plantas angiospermas encontraram para atrair e recompensar os animais que promovem a sua fecundação, geração de sementes e frutos.

Esquema básico do orgãos reprodutivos de uma planta angiosperma, do qual os nectários fazem parte.

Como sabemos as abelhas coletam o néctar das flores no campo. Nesta fase, o néctar apresenta alto teor de sacarose com um pouco de frutose (levulose) e glicose (dextrose) e alto teor de humidade. Também há vestígios de outras substâncias como minerais, vitaminas, pigmentos, substâncias aromáticas, ácidos orgânicos e compostos de nitrogénio. As abelhas convertem esse néctar em mel através de uma série de etapas. Quando o néctar é coletado, é armazenado na vesícula nectarífera ou papo da abelha que retorna à colmeia.

Os órgãos do sistema digestivo são: papo ou vesícula nectarífera – o órgão responsável pelo transporte de água e néctar, utilizado na formação do mel. O papo possui grande capacidade de expansão e ocupa quase toda a cavidade abdominal quando está cheio. O seu conteúdo pode ser regurgitado pela contração da musculatura, movimento que propicia a desidratação do néctar, além de o conduzir para as glândulas hipofaríngeanas, onde receberá novas secreções para se transformar em geleia real. Do papo para o ventrículo ou estômago verdadeiro, só passa o necessário para a nutrição da abelha. No ventrículo acontece a digestão e processa-se a nutrição, devido a uma alta ação enzimática. A ação destas enzimas sobre o alimento prepara-o para ser absorvido no intestino delgado. As excrecções vindas do estômago juntam-se com as excreções nitrogenadas provenientes dos tubos de Malpighi e são eliminadas pelo reto.

Uma enzima chamada invertase é adicionada ao néctar enquanto está na vesícula nectarífera da abelha. A invertase converte o néctar, principalmente uma solução de sacarose, numa solução onde predominam a glicose e a frutose. 

O néctar amadurecido é depois armazenado nas alvéolos de cera de abelha, onde o teor de humidade é reduzido para 13–18% pela manipulação e ventilação das abelhas. Quando o mel está maduro, as abelhas operculam os alvéolos com cera de abelha.

Quadro com mel operculado.

Deixo duas notas finais acerca de dois erros frequentemente cometidos por quem escreve sobre as abelhas, apicultores e não-apicultores:

  • o néctar não é regurgitado pelas abelhas a partir do seu estômago, mas sim da vesícula nectarífera, um tipo de orgão dedicado, que não existe por ex. no nosso corpo e talvez por essa razão cause equívocos quando se fazem analogias apressadas sobe o local onde esteve armazenado o néctar regurgitado pelas abelhas;
  • o açucar que damos às abelhas, sob a forma de açúcar seco, em pasta ou diluído não carece ser previamente invertido para a sua digestibilidade e assimilação pelas abelhas. Assim como o néctar, que frequentemente tem uma predominância de sacarose, também o açúcar branco refinado (99% de sacarose ou mais) é quebrado por acção da invertase produzida pelas abelhas.

fontes: https://www.dpi.nsw.gov.au/__data/assets/pdf_file/0018/532260/Feeding-sugar-to-honey-bees.pdf

https://siteantigo.portaleducacao.com.br/conteudo/artigos/veterinaria/morfologia-da-apis-melifera/22902

https://pt.wikipedia.org/wiki/Nectário

um inverno quente é bom para as abelhas? alguns dados

Em dezembro de 2016 publiquei a minha linha de pensamento e actuação, suportada em dados não publicados na altura, para enfrentar aqueles invernos quentes no território onde tenho os apiários (ver aqui). Escrevi na altura “As abelhas, em geral, invernam melhor quando a temperatura exterior mantém o cacho invernal tranquilo e a consumir muito pouco mel.” Nesta publicação, suportada na leitura de ScientificBeekeeping.com, chegou a altura de publicar alguns dados, números e suas inter-relações que dão suporte a este pensamento.

Cacho invernal numa colmeia com ninho e sobreninho (foto do ScientificBeekeeping.com).

Dados apresentados por Southwick (1982) indicam que as colónias de abelhas melíferas são surpreendentemente eficientes, no que respeita à necessidade de produzirem energia, com temperaturas ambiente entre os 0º e 10˚C — com um valor óptimo nos 4ºC. Fora desta faixa de temperaturas as abelhas aumentam a produção de energia e consequentemente o consumo de reservas aumenta também . O gráfico em baixo relaciona as temperaturas ambiente (eixo das abcissas) com a taxa de energia metabólica produzida, em Watts, por quilograma de abelhas (eixo das ordenadas) — um quilograma de abelhas contém aproximadamente 10 mil abelhas e este número de abelhas cobre cerca de 5 quadros do ninho no modelo Langstroth. Por exemplo, a taxa metabólica mais baixa (entre 5 e 10) é alcançada em torno dos 5ºC de temperatura ambiente.

Em baixo é apresentado o consumo estimado de mel para um aglomerado de abelhas com 2,25 de peso (cobrem cerca de 10 quadros sem aglomeração de abelhas) ao longo de um período de 152 dias, de 1 de novembro a 1 de abril, na taxa metabólica indicada no gráfico acima (cálculos de Randy Oliver). O consumo de mel também aumenta muito à medida que a colónia começa a ter um bom número de larvas presente.

  • Para uma taxa metabólica de 10 o consumo invernal é de cerca de 16 kgs de mel durante o inverno;
  • Para uma taxa metabólica de 15 o consumo invernal é de cerca de 24 kgs de mel durante o inverno;
  • Para uma taxa metabólica de 20 o consumo invernal é de cerca de 32 kgs de mel durante o inverno.

Aplicação prática: de acordo com Randy Oliver, um inverno mais quente, menos amigável, ocorre por volta dos 13-16˚C, quando não está suficientemente quente para forragear, não está suficientemente frio para formar um cacho invernal compacto, mas está quente o suficiente para desenvolver muita criação precocemente. Muita energia é desperdiçada à medida que a colónia quebra o cacho formado durante a noite, a cada dia, preparando-se para uma possível e frequentemente infrutífera coleta de alimentos.

fonte: http://scientificbeekeeping.com/understanding-colony-buildup-and-decline-part-13a/

por que não temos abelhas melhores?

Vamos supor que existe um criador muitíssimo competente e que lhe compramos abelhas rainhas com excelentes características. São pouco defensivas, invernam bem, são abelhas muito produtivas e, a cereja no topo do bolo, são abelhas que resistem ao ácaro Varroa. Para o criador de rainhas a manutenção destas características não é um problema, possui um local de acasalamento bastante isolado e realiza, sempre que necessário, inseminação instrumental. 

Acasalamento em voo, em campo aberto.

Contudo as dificuldades com a preservação destas abelhas são muitas e ocorrem sobretudo depois das rainhas terem saido das mãos do criador. Numa geração ou duas, os descendentes dessas “superabelhas” estão de volta à estaca zero. Os traços criados em rainhas por via de programas de reprodução cuidadosamente controlados desaparecem rapidamente quando as filhas dessas rainhas acasalam em campo aberto, nos nossos apiários. Por que razão acontece isto?

No mundo 1 quase real, adquirimos uma rainha cuidadosamente criada e inseminada para um comportamento supressor da fertilidade/fecundidade do ácaro varroa, a sua prole provavelmente mostrará a característica desejada, e os ácaros varroa serão mantidos em números bastante baixos. Mas num determinado momento, a colónia perde esta rainha seleccionada (por substituição ou por enxameação). Deixando a natureza seguir o seu curso sem intervir, uma de suas filhas tornar-se-á a nova rainha. Ela carrega o traço desejado de sua mãe e pai, mas quando ela acasala, ela acasala com o conjunto de zângãos locais. Talvez alguns desses zângãos tenham o gene resistente ao ácaro, especialmente se alguns outros apicultores locais compraram rainhas ao mesmo criador. Mas a maioria dos zângãos não tem essa característica. Portanto, se a nova geração de abelhas mostrará resistência ou não, é um caso de probabilidade. Quase todos os genes resistentes ao varroa são recessivos, se a nova rainha acasalar 16 vezes, e apenas um ou dois desses acasalamentos ocorrerem com um zangão com genes resistentes ao varroa, teremos, no máximo, apenas duas subfamílias na colónia exibindo o traço comportamental desejado. Supondo que todas as subfamílias estejam igualmente representadas, seria cerca de 1/8 das abelhas ou 12,5% – percentagem muito baixa para manter o varroa debaixo de controlo.

A chave para manter um traço
recessivo num ambiente local é
a saturação das zonas de
congregação do território com
zângãos com os genes desejados.

No mundo 2 menos real, imaginemos que com muito esforço e persistência conseguimos saturar a zona com os nossos zângãos resistentes. Mas um novo apicultor instala nas proximidades 250 colónias sem o traço resistente. Temos 250 rainhas, cada uma pondo 1.000 ovos por dia nos meses de abril, maio e junho. Se 15% dessa postura são zângãos, então temos (250 x 1000 x 90) x 15%, contas feitas, 3 milhões e 375 mil zângãos na nossa área durante aquele período de três meses. E estes são apenas os zângãos dos novos enxames ali instalados, não são considerados outras colónias domésticas ou ferais ali instaladas. E cada um destes zângãos não resistentes está ansioso para acasalar com as rainhas da nossa linha resistente. Estes são números aproximados, obviamente.

A mensagem é clara. Se levarmos uma rainha resistente ao varroa para uma área onde há muitas abelhas, mas pouca resistência ao varroa, a característica rapidamente desaparecerá. Em resumo, um apicultor persistente com muitas colónias pode alterar significativamente o pool genético a seu favor. Mas se uma área é constantemente bombardeada com abelhas vindas de outros lugares, é extremamente difícil desenvolver e manter uma linha resistente. Isso exigirá tempo, esforço e planeamento. Não digo que não devemos tentar criar abelhas melhores. Mas precisamos entender que é uma uma longa leira para cavar à enxada, que pode ser difícil imitar o sucesso de outros e que as características resistentes são difíceis de manter. Por causa da biologia única das abelhas, pode demorar muito para vermos uma mudança substancial.

Nota 1: decidi elaborar a partir de um traço, comportamento resistente ao varroa, porque, tanto quanto sei, não há criadores de rainhas em Portugal a referirem explicitamente que estão a seleccionar para este traço. O que menos desejo é ferir susceptibilidades de natureza comercial. Ainda assim espero que a mensagem para os apicultores mais inexperientes e menos conhecedores tenha sido clara o suficiente para que compreendam melhor dois aspectos:

  • comprando rainhas seleccionadas, a baixa probabilidade de manterem esses traços desejados nas suas abelhas ao longo das sucessivas gerações através de fecundações naturais;
  • as exigentes condições que os criadores de rainhas têm de garantir para poderem reclamar que estão a selecionar para este ou aquele traço e fornecer o mercado com rainhas rigorosamente seleccionadas.

Nota 2: Publicação inspirada em leituras antigas do blog HoneyBeeSuite.

a humidade no interior de uma colmeia quando faz frio cá fora

Na sequência desta publicação, com uma das mensagens centrais a frisar que as abelhas, quando aglomeradas/em cacho nos dias mais frios, se aquecem entre si e nada fazem/conseguem para aquecer o espaço vazio da colmeia, vejamos agora com algum detalhe o que se sabe acerca da produção de humidade/água e da condensação do vapor de água no interior de uma colmeia nos dias frios de outono/inverno.

No inverno, as abelhas geram calor “queimando” o mel que armazenaram, ou seja, digerindo-o e usando a energia resultante para flectir os seus músculos de voo, para produzir e emitir calor. Nos dias frios, elas formam um aglomerado compacto (cacho invernal de abelhas) para manter o calor dentro do mesmo; elas não aquecem a colmeia, apenas o seu cacho.

Para muitos apicultores, é uma prática comum colocar uma camada espessa de algo* no topo da colmeia, no interior, para “absorver a humidade” que é produzida pela respiração das abelhas durante o inverno. O objetivo dessa camada absorvente é evitar que a água se condense no topo da colmeia, pingando e molhando as abelhas, resfriando-as e destruindo a colónia por congelamento.

A água vem da ‘combustão’ do mel; os produtos da combustão são dióxido de carbono (CO2) e água (H2O). A água é exalada como vapor e condensa-se nas paredes frias e no topo da colmeia.

Na opinião de vários apicultores com experiência a água produzida pelo processo digestivo das abelhas durante o inverno é tanta que nenhuma quantidade razoável de material absorvente poderá absorvê-la. Em vez disso, o que acontece é que a camada espessa de “algo” actua como isolamento, evitando a condensação no topo da colmeia, de modo que o condensado se forma apenas nas paredes da colmeia, onde congela ou escorre pelas paredes, sem prejuízo neste caso. […]

As abelhas ao consumir cerca de 18 kgs de mel geram cerca de 12 litros/Kgs de água. As abelhas metabolizam os açúcares, de acordo com o seguinte equação: C6H12O6 + 6 O2 → 6 CO2 + 6 H2O.

Quando fazemos as contas, o metabolismo do açúcarpor cada quilograma de mel produz 6/10 de Kgs de água. Adicionemos a isso 17% de água líquida já presente no mel, e acabamos com aquele quilograma de mel transformando-se em 2/3 de Kgs de água (inicialmente mantida no interior do corpo das abelhas). As abelhas no cacho não podem conviver com este excesso de água por um longo período de tempo sem prejuízo para a sua saúde — está associado a desinteria e nosemose — e têm de lidar com ele de alguma maneira.
Sabemos que as abelhas reciclam cerca de ¾ deste excesso de água
na saliva para diluir o próximo quilo de mel para seu consumo, mas isso
não resolve completamente o excesso ganho a cada semana e que ainda precisa para ser tratado de alguma forma.


Lembremo-nos que que esta água é produzida na forma de vapor, ao longo de vários meses de inverno. Presumivelmente, grande parte dele é removido da colmeia com a saída do ar, pois é substituído por ar fresco. No entanto, se o vapor de água entrar em contato com uma superfície interna fria antes de sair da colmeia, ele se condensará, se liquefará e talvez congele.

A superfície interna da colmeia é fria no inverno; não há como evitar isso, e o vapor de água se condensará em superfícies frias. Se essa condensação fria pingar sobre o cacho invernal formado pelas abelhas, será bastante prejudicial. Podemos evitar isto tendo um pequeno orifício de ventilação próximo do topo da colmeia para permitir que o ar carregado de humidade se escape e isolando fortemente o topo da colmeia para que a humidade se condense nas paredes da colmeia, não no seu topo.

fontes:

  • https://www.beeculture.com/wait-much-water/
  • Randy Oliver (Bee-L (11-10-2020))

* Alguns apicultores utilizam como absorventes da humidade, por exemplo, cobertores, ou jornais, ou serradura colocados em tabuleiros dedicados no lugar das pranchetas convencionais.