quantidade da dieta influencia a determinação de castas em abelhas (Apis mellifera)

Abelha rainha ou abelha mãe.

“Nas espécies que cuidam da sua prole/descendentes, o aprovisionamento de alimento disponível para o seu desenvolvimento tem efeitos profundos nas características da prole. O aprovisionamento é importante nas abelhas porque os aspectos nutricionais determinam se uma fêmea se torna uma rainha reprodutora ou operária estéril. Pensa-se que uma diferença qualitativa entre as dietas larvais de rainhas e operárias conduza a essa divergência (1); no entanto, nenhum composto isolado parece ser responsável pela diferenciação (2). A quantidade da dieta pode ter um papel durante a determinação das castas de abelhas, mas nunca foi formalmente estudada. Nosso objetivo era determinar as contribuições relativas da quantidade e qualidade da dieta para o desenvolvimento da rainha. As larvas foram criadas in vitro com nove dietas variando a proporção de geleia real e açúcares [aspecto qualitativo da dieta], e foram alimentados com oito quantidades diferentes [o que perfaz 72 regimes alimentares distintos] (3) . Para a dieta situada a meio da escala [na escala de proporção de proteína e açucares/carboidratos da dieta] (4), foi incluído um tratamento com quantidade ad libitum [à vontade]. Após a emergência, as características de rainha foram determinadas usando uma análise de componentes principais (CP) através de sete medidas morfológicas (5). Descobrimos que as larvas alimentadas com uma quantidade ad libitum de dieta eram indistinguíveis das rainhas criadas comercialmente, e que as características de rainha eram independentes da proporção de proteína e açucares na dieta (6). Nem o teor de proteínas nem os carboidratos tiveram influência significativa no primeiro componente principal (CP1), aquele que explicou 64,4% da diferença entre rainhas e operárias (7). Por outro lado, a quantidade total de alimento explicou uma quantidade significativa da variação no CP1 (8). Grandes quantidades de dieta no instar final [o que ocorre no 6º dia de desenvolvimento larvar] foram capazes de induzir os traços da rainha, contrariamente à sabedoria recebida de que a determinação da rainha só pode ocorrer até ao terceiro instar [o que ocorre no 3º dia de desenvolvimento larvar] (9). Estes resultados indicam que a quantidade total de dieta/alimento fornecida às larvas pode regular [condicionar] a diferença entre castas de rainhas e operárias nas abelhas. (10)”

O conhecimento convencional refere que a diferenciação entre as castas de abelhas fêmeas ocorre, o mais tardar, até ao 3º instar larvar. De acordo com os dados obtidos pelos autores deste estudo esta diferenciação pode ocorrer até ao último instar larvar, isto é, até ao 6º dia de desenvolvimento larvar, e se as larvas forem alimentadas com grandes quantidades de dieta apropriada.

(1) Desde a década de 1890, acredita-se que a qualidade da dieta determina casta nas abelhas através de uma ‘substância ativa biológica’ encontrada apenas na geleia real que ativa uma chave [epigenética] de desenvolvimento das rainhas.

(2) Embora os estudos tenham mostrado inicialmente que as proteínas eram reguladoras-chave da casta, os estudos de acompanhamento/aprofundamento falharam em reforçar estes dados iniciais.

(3) A menor quantidade de dieta (160 µl) foi adoptada a partir de métodos in vitro anteriores, porque essa quantidade produz abelhas operárias. A quantidade foi aumentada em incrementos de 30 µl de 160 µl até 370 µl para produzir os outros tratamentos. Houve um tratamento ad libitum adicional no qual as larvas eram alimentadas com um excesso acima do que podiam consumir. Todas as larvas foram alimentadas com a mesma quantidade durante os primeiros 5 dias de desenvolvimento: dia 1: 10 µl, dia 2: 10 µl, dia 3: 20 µl, dia 4: 30 µl e dia 5: 40 µl, totalizando 110 µl de dieta durante os 5 dias. Durante o sexto dia de desenvolvimento, as larvas foram alimentadas com quantidades diferentes, dependendo do tratamento da quantidade da dieta, de modo que a quantidade total da dieta variou de 160 µl a 370 µl. No tratamento ad libitum, as larvas foram alimentadas com 200 µl por dia até à purga intestinal. Os tratamentos com grande quantidade de alimento produziram uma alta proporção de rainhas. Por exemplo, o tratamento ad libitum produziu 100% (20 de 20) rainhas e o tratamento de 370 µl produziu 58% de rainhas (19 de 33). Nos tratamentos de menor quantidade de alimento (220, 190, 160 µl), apenas três rainhas foram produzidas.

(4) A dieta de referência (dieta com proteínas e carboidratos em níveis médios) foi baseada num estudo anterior que estabeleceu o desenvolvimento de operárias induzidas pela dieta. A geleia real continha 12,35% de proteína, 27% de carboidratos e 56% de água. Esses valores foram utilizados para calcular a percentagem de macronutrientes em cada dieta.

(5) A morfometria de adultos pode separar e classificar castas. As mandíbulas, o basitarso e a cabeça dos adultos foram dissecados e fotografados. As medidas morfométricas incluíram peso húmido corporal total, largura e comprimento do basitarso, largura e comprimento da mandíbula e largura e comprimento da cabeça.

(6) Os resultados indicam que esses componentes qualitativos parecem não determinar a casta quando a quantidade de alimentos é controlada. Dietas ricas em carboidratos produzem mais rainhas quando a quantidade da dieta não é controlada. Royalactin (MRJP-1) e Major Royal Jelly Protein-3 (MRJP-3) são considerados os principais componentes da geleia real que influenciam o desenvolvimento da rainha, mas nenhum estudo controlou a quantidade da dieta. Nossos resultados indicam que esses componentes qualitativos parecem não determinar a casta quando a quantidade de alimentos é controlada e esses fatores qualitativos devem ser reavaliados para determinar se desempenham ou não um papel importante no desenvolvimento da casta.

(7) Quando o conteúdo de proteínas e carboidratos é alterado em quantidades controladas na dieta, o desenvolvimento e a sobrevivência são afetados, particularmente em dietas com pouca proteína. Observamos um resultado semelhante de alta mortalidade em dietas com pouca proteína. No entanto, a proporção de proteínas e carboidratos não parece determinar a casta nas abelhas.

(8) Nosso estudo corrobora outros estudos que indicaram que o teor relativo de proteínas não controla a diferenciação da rainha. Nossos resultados indicam que a quantidade da dieta tem um papel maior no desenvolvimento da rainha do que a qualidade, e estudos futuros devem controlar a quantidade da dieta ao testar sistematicamente macronutrientes no desenvolvimento de castas.

(9) O terceiro dia foi considerado a janela crítica para a determinação da rainha, mas nossos resultados sugerem que o status reprodutivo pode ser mantido até ao sexto dia se houver comida suficiente.

(10) Os miRNAs e o ácido p-cumárico encontrados no pólen inibem o desenvolvimento dos ovários e estão presentes apenas na dieta de larvas destinadas às operárias. No nosso estudo, baixas quantidades de alimentos inibiram o desenvolvimento da rainha. Nos tratamentos com menor quantidade de alimento (220, 190, 160 µl), apenas três rainhas foram produzidas.

fonte: https://royalsocietypublishing.org/doi/10.1098/rspb.2020.0614

Nota: este estudo, com um desenho experimental elegante e complexo, aprofunda uma linha de investigação, que visa identificar as variáveis independentes que melhor explicam a diferenciação de castas nas abelhas fêmeas. Do que entendi e procurando simplificar e resumir, a quantidade de alimento influencia de forma importante a diferenciação até ao 5º instar larvar, isto é, quantidades elevadas de dieta apropriada, mesmo que fornecidas no 6º dia do estádio larvar, contribuíram para que 58% dessas larvas tenham evoluído para abelhas-rainha. Este estudo reforça a ideia que tal como noutros insectos sociais (vespas e vespões, por ex.), também nas abelhas melíferas a quantidade de alimento, não apenas a sua qualidade, tem um papel decisivo na diferenciação entre fêmeas reprodutivas e fêmeas estéreis. Verificou-se também que dietas ricas mas em quantidades baixas não foram suficientes para fazer evoluir as larvas no sentido da formação de abelhas-rainha num número significativo de casos. Este estudo, e outros nesta linha, visam fornecer a indústria de criadores de rainhas (em especial a norte-americana) de conhecimentos que lhe permita melhorar a qualidade das rainhas que coloca no mercado e que tem sido alvo de críticas num passado recente.

bombas de ácaros ou engodos para pilhagem? Os papéis da deriva e pilhagem na transmissão de ácaros Varroa de colónias de abelhas a colapsar para colónias vizinhas

Thomas Seeley e David Peck publicaram recentemente, em 2019, os resultados da sua investigação em torno do efeito da deriva de abelhas e da pilhagem de colónias na transmissão de ácaros Varroa entre colónias muito parasitadas e colónias pouco parasitadas. Em baixo deixo a tradução do sumário e de alguns excertos desta publicação.

“Quando as colónias de abelhas colapsam devido à alta infestação de ácaros Varroa, as colónias vizinhas costumam sofrer aumentos nas populações de ácaros. Colónias em colapso, muitas vezes chamadas de “bombas de ácaros”, parecem passar seus ácaros para colónias vizinhas. Isso pode acontecer por obreiras infestadas de ácaros das colónias em colapso entrarem nas colónias vizinhas ou por obreiras livres de ácaros das colónias vizinhas pilharem as colónias em colapso, ou ambos***. Para estudar a transmissão de ácaros entre colónias, posicionámos seis colónias de abelhas de cor preta quase livres de ácaros em torno de um aglomerado de três colónias de abelhas de cor amarela carregadas de ácaros. Em seguida, monitorámos o movimento das abelhas entre as colónias de abelhas negras e amarelas antes, durante e após o colapso induzido por ácaros das colónias de abelhas amarelas. Durante a experiência, monitorámos o nível de ácaros de cada colónia. Descobrimos que um grande número de ácaros se espalhou para as colónias de abelhas negras (em colmeias próximas e distantes**) quando as colónias de abelhas amarelas colapsaram devido a altas infestações por ácaros e se tornaram alvos de pilhagem pelas colónias de abelhas negras. Concluímos que “engodos para a pilhagem*” é um termo mais adequado do que “bombas de ácaros*” para descrever colónias que sucumbem a altas cargas de ácaros e os veiculam para as colónias vizinhas.”

*” [O] fenómeno da “bomba dos ácaros”, visa descrever os ácaros que são lançados como “estilhaços” para colónias vizinhas, através da deriva de obreiras e zângãos infestados da colónia moribunda. Foi sugerido que essa deriva pode até ser uma manipulação do comportamento das abelhas pelos próprios ácaros. Outra explicação possível para o aumento da população de ácaros nas colónias vizinhas das colónias em colapso é que estas são “engodos para a pilhagem” [“robber lures”] e que são as abelhas assaltantes saudáveis, não as abelhas das colónias a colapsar que dispersam os ácaros.”

**”[Thomas Seeley] havia anteriormente presumido que a pilhagem era improvável entre colónias que vivem na natureza devido ao amplo espaçamento das colónias florestais/selvagens, mas recentemente verificámos que abelhas de colónias florestais/selvagens muito espaçadas, descobrem e pilham rapidamente os favos de mel não protegidos de colónias no seu raio de acção mais distante. Assim, a pilhagem pode ser comum mesmo entre colónias situadas a grandes distâncias.”

***”Nosso objetivo era determinar se a deriva, pilhagem ou uma combinação dos dois explica melhor a transmissão dos ácaros de colónias moribundas devido à infestação por ácaros para colónias saudáveis e quase sem ácaros****. Se a deriva é o mecanismo principal, prevemos aumentos graduais nos níveis de ácaros foréticos nas colónias saudáveis próximas, à medida que obreiras e zângãos infestados entram nessas colónias a taxas mais ou menos constantes. Se a pilhagem é o principal mecanismo de transmissão dos ácaros de colónias moribundas, prevemos aumentos repentinos nos níveis de ácaros foréticos nas colónias saudáveis, coincidindo com o início da pilhagem.”

**** “Nossas descobertas confirmam que colónias fortemente infestadas de ácaros apresentam um sério risco de transmitir seus ácaros para colónias próximas. Nossos dados também revelam que a terminologia coloquial para essas colónias – “bombas de ácaros” – não descreve com precisão os mecanismos de transmissão de ácaros intercoloniais que observámos neste estudo. Não vimos nenhuma “explosão” repentina de abelhas que carregam ácaros de colónias doentes para cada uma das colónias saudáveis ​​por meio de obreiras originárias das colónias fortemente infestadas. De fato, descobrimos que poucos ácaros passaram das colónias fortemente infestadas (CFI) para as colónias pouco infestadas (CPI) através de deriva de obreiras (principalmente para colónias próximas) ou deriva de zângãos (quase exclusivamente para colónias próximas) . Somente quando as CFIs ficaram tão enfraquecidos que se tornaram alvos irresistíveis de pilhagem os ácaros passaram em grande número das CFIs para as CPIs. Sugerimos, portanto, que “engodos para a pilhagem” é um termo mais adequado do que “bombas de ácaros” para descrever as colónias fontes de ácaros, especialmente em contextos em que colónias fracas são prontamente roubadas por colmeias vizinhas. A distinção entre “bombas de ácaros” e “engodos para a pilhagem” é importante para entender a virulência ideal dos ácaros e os vírus por eles veiculados. Se a doença de um hospedeiro aumentar as oportunidades de propagação do parasita, o parasita deverá evoluir com maior virulência. Em nosso estudo, descobrimos que os ácaros se espalham para as colónias vizinhas principalmente pela pilhagem de colónias muito doentes (em colapso). É possível que a seleção natural tenha favorecido, e continuará a favorecer, estirpes de ácaros, e vírus transmitidos por ácaros, que enfraquecem severamente as defesas de suas colónias hospedeiras para torná-las alvos atraentes para as abelhas pilhadoras originárias de colónias até ao momento saudáveis.”

fonte: https://journals.plos.org/plosone/article?id=10.1371/journal.pone.0218392

Nota pessoal: em parte este artigo reforça em mim uma convicção que já tinha, retirada da observação das minhas colmeias, que as abelhas de colónias muito infestadas não “fogem” subitamente e em massa da sua colmeia/caixa. Infelizmente tive a oportunidade de ver colónias nos meus apiários bastante infestadas que iam perdendo abelhas gradualmente, o que explico por morte natural, morte por doença, morte na defesa da colmeia e por alguma deriva. Um abandono súbito e massivo de abelhas por causa da infestação da varroa nunca me apercebi dele.

quantificação do intervalo de distâncias de acasalamento das abelhas melíferas e isolamento em vales semi-isolados por análise de paternidade por microssatélites de DNA

“Os machos e as rainhas de abelhas melíferas acasalam no ar e podem voar muitos quilómetros nos seus voos nupciais. A conservação de abelhas nativas, como a abelha preta europeia (Apis mellifera mellifera), portanto, requer grandes áreas isoladas para evitar a hibridização com outras subespécies, como A. m. ligustica ou A. m. carnica, que pode ter sido introduzida pelos apicultores. Este estudo utilizou marcadores microssatélites de DNA para determinar o intervalo de distâncias no acasalamento de A. m. mellifera em dois vales semi-isolados adjacentes (Edale e Hope Valley) no Peak District National Park, Inglaterra, a fim de avaliar sua adequação para a conservação de abelhas nativas e como locais de acasalamento isolados. Três apiários foram montados em cada vale, cada um contendo 12 colónias cada com uma rainha virgem e 2 colmeias com rainhas fecundadas que produziam zângãos. As rainhas virgens tinham permissão para acasalar naturalmente com zângãos das colmeias que havíamos montado e com zângãos de colmeias de propriedade de apicultores locais. Após o acasalamento, amostras de larvas de operárias foram retiradas das 41 rainhas que fecundaram com sucesso e foram genotipadas em 11 locus microssatélites de DNA. Análises de paternidade foram então realizadas para determinar distâncias de acasalamento e isolamento dos apiários. […] a média da frequência de acasalamento efetiva das rainhas de teste foi estimada em 17,2, o que é um valor normal para as abelhas. Noventa por cento dos cruzamentos ocorreram a uma distância até 7,5 km e cinquenta por cento até 2,5 km. A distância máxima de acasalamento registada foi de 15 km. Rainhas e zângãos ocasionalmente cruzavam as fronteiras entre os dois vales, mostrando que a cordilheira montanhosa de Losehill não oferece isolamento completo. No entanto, na parte mais isolada de Edale, sessenta por cento de todos os acasalamentos eram de zângãos das colmeias de Edale. A grande maioria das distâncias de acasalamento observadas situou-se na faixa de Hope Valley, tornando este local um local adequado para a conservação a longo prazo de uma população reprodutora de abelhas negras.”

fonte: https://socialevolution.ku.dk/papers/2006/jensen2006_congen.pdfh

Acasalamento natural

Reflexão: O “pool” genético das abelhas de um determinado apiário, como fica claro da leitura em cima, depende em boa medida dos zângãos presentes num raio de cerca de 7 km. Em Portugal, um dos países europeus com maior densidade de colónias por quilómetro quadrado, estes dados ilustram bem como a genética das nossas abelhas não depende apenas da selecção que promovemos, mas também da selecção que os apicultores nossos vizinhos estão a fazer. Aceitando que nós e os nossos vizinhos estamos de acordo nas características que uma “boa” abelha deve apresentar no futuro, temos as condições mínimas para avançar de forma solidária e complementar.

A característica que na minha opinião mais sentido faz apurar e melhorar num futuro de médio prazo (10 a 20 anos) passa por aumentar a resistência da abelha ao ácaro varroa. Entre os vários mecanismos a seleccionar, eles devem contribuir para um conjunto de comportamentos da colónia que diminua o potencial de fecundidade, fertilidade e longevidade do ácaro. Ao mesmo tempo que esta selecção e melhoramento é realizado é necessário manter muitas das características já hoje presentes como a produtividade e resistência a outras doenças. Muitos poucos desejarão uma abelha resistente ao ácaro e pouco produtiva, por exemplo. Esta demanda depende, como todos sabemos, da genética “adequada” não só do lado materno mas também da genética “adequada” no lado paterno, até porque alguns dados actuais indicam que a “resistência” ao ácaro será a expressão fenotípica de vários genes recessivos. Estando estes indivíduos “resistentes” presentes no nosso apiário, pelo exposto em cima, torna-se indispensável que esta qualidade esteja presente também nos restantes apiários da região.

Não sendo assim arriscamos a dar um passo para a frente e, logo depois, dois para trás. O melhoramento sustentável de abelhas neste aspecto em particular, mas também noutros, é resultado de um esforço colectivo que vai muito para além do nível do nosso apiário.

um efeito materno na produção de abelhas rainhas (nem todos os ovos nascem iguais)

Será que os ovos que originarão rainhas e os ovos que originarão obreiras são exactamente iguais? Esta interrogação acompanha-me praticamente desde que me iniciei na apicultura, há 10 anos atrás. Em junho de 2017 atrevi-me a colocar publicamente esta interrogação (ver aqui). Hoje vejo confirmado neste estudo, publicado há poucos dias atrás, neste ano de 2019, que a minha interrogação de há 10 anos é pertinente, tem razão de ser, e é realista.

“O paradigma dominante para as abelhas (Apis mellifera) é que as castas são ambientalmente e não geneticamente determinadas, estando o ambiente e a dieta de larvas jovens na origem da diferenciação de castas. Um papel para os efeitos maternos não foi considerado, mas aqui mostramos que o tamanho do ovo também influencia o desenvolvimento da rainha. Verificámos que as rainhas depositavam ovos significativamente maiores nas taças/cálices reais que nos alvéolos de operárias. Ovos depositados em taças/cálices reais, ovos depositados em alvéolos de obreiras e larvas de 2 dias de alvéolos de obreiras foram transferidos para cúpulas artificiais de rainhas para serem criados como rainhas num ambiente padronizado. As rainhas adultas, recém-emergidas, originárias de taças/cálices reais, eram mais pesadas que as dos outros dois grupos e tinham mais ovaríolos, indicando uma consequência do tamanho do ovo na morfologia da rainha adulta. Análises de expressão génica identificaram vários genes com uma expressão significativamente diferente entre rainhas originárias de taças/cálices reais e aquelas originárias dos outros dois grupos experimentais. Estas diferenças incluíam um número maior de genes envolvidos na sinalização hormonal, desenvolvimento do corpo e níveis mais altos de imunidade, que são traços-chave que diferem entre rainhas e operárias. Em conclusão, o tamanho do ovo influencia a morfologia e fisiologia da rainha recém-nascida/emergida e o facto de as rainhas depositarem ovos maiores em taças/cálices reais demonstram um efeito materno da rainha na expressão do fenótipo e um papel mais ativo desta na produção da sua descendência real do que previamente se julgava.”

fonte: https://www.cell.com/current-biology/pdfExtended/S0960-9822(19)30673-6

quantificando o valor dos serviços ecossistémicos: um estudo de caso sobre a polinização de abelhas no Reino Unido

O argumento mais forte para o apoio estatal ao sector apícola (como se faz por ex. em Espanha e França) já existe, é objectivo, consensual claro e estrutural: os polinizadores em geral, e as abelhas melíferas em particular, desempenham um papel crítico na sustentabilidade da produção de inúmeros produtos da nossa dieta alimentar diária. O declínio do número de colónias de abelhas melíferas na Europa, resultante da fraca sustentabilidade económica das operações apícolas, colocará em causa a qualidade e a acessibilidade dos consumidores a uma vasta gama de produtos alimentares que hoje estão nas suas mesas. O cerne da actuação dos decisores políticos/formuladores de políticas é gerir um orçamento e decidir quais as áreas a apoiar com dinheiros públicos. Muitas das vezes essas decisões são condicionadas pela percepção que estes decisores têm do acordo maior ou menor das populações votantes relativamente à canalização de parcelas de dinheiros públicos para as áreas “a”, “b”, “c” ou “d”. Na minha opinião, no caso do apoio a áreas críticas para o bem-estar das populações os argumentos científicos consensuais deveriam ser suficientes, como é o de manter e fazer crescer no futuro a população de polinizadores. Mas sabemos bem que as prioridades da agenda política são determinadas muitas das vezes pelas percepções dos ganhos de votantes e clientelas políticas, isto é, a percepção que têm da popularidade das medidas mais do que pela justeza e necessidade das mesmas. Na mente dos decisores políticos está frequentemente presente o cálculo de como se traduzirá em ganhos de votantes se e quando determinados montantes do erário público forem canalizados para áreas da economia que podem suscitar alguma estranheza em algumas camadas populacionais, como o caso vertente dos polinizadores. Para tranquilizar e serenar os decisores políticos que a aplicação de dinheiros públicos e/ou privados na protecção dos polinizadores era não só aceite como bem vista, foi feito no Reino Unido um inquérito que visava determinar a vontade e o montante que os súbditos de Sua Majestade estavam dispostos a aplicar na protecção dos polinizadores. Em baixo apresento o sumário:

Existe a preocupação de que os insetos polinizadores, como as abelhas, estejam atualmente diminuindo em grande número e que estão sob séria ameaça com as mudanças ambientais, como a perda de habitat e alterações climáticas; o uso de pesticidas na agricultura intensiva e doenças emergentes. Este artigo tem como objetivo avaliar quanto apoio público haveria na prevenção de declínios maiores e manter o atual número de colónias de abelhas no Reino Unido. O método de avaliação contingente (MAC) foi utilizado para obter a disposição de pagar (DDP) uma política eventual de proteção aos polinizadores. Os entrevistados foram questionados se eles teriam disposição de pagar e apoiar tal política e quanto eles se dispunham a pagar? Os resultados mostram que a média de DDP para apoiar a política de proteção de abelhas foi de £ 1,37 / semana / domicílio. Com base em 24,9 milhões de lares no Reino Unido, isso equivale a £ 1,77 bilhões por ano. Esse valor total pode mostrar a importância de manter o serviço global de polinização para os formuladores de políticas. Nós comparamos este total com estimativas obtidas usando uma avaliação simples de mercado da polinização para o Reino Unido.

fonte: https://www.researchgate.net/publication/228737531_QUANTIFYING_THE_VALUE_OF_ECOSYSTEM_SERVICES_A_CASE_STUDY_OF_HONEYBEE_POLLINATION_IN_THE_UK

Concluo reafirmando que certas áreas devem ser apoiadas, indpendentemente da opinião pública, da pressão mediática, da maior ou menor vitalidade do sector, da maior ou menor organização do mesmo, porque o conhecimento científico assim o obriga. A somar a isto, e neste caso em concreto, os dados obtidos dão sustento à ideia que os cidadãos do Reino Unido não vêm o apoio à actividade apícola como mal-aplicado, muito pelo contrário. Em resumo e para levar para casa, é uma medida não só necessária mas também popular.

as abelhas melíferas consideram o estado nutricional larval em vez da relação genética ao selecionar as larvas para a criação de rainhas de emergência

Muito interessante e provocador (no sentido de provocar questões e reflexões acerca de algumas ideias correntes) este estudo de 2018 e que aborda um tema por mim já tratado aqui, ainda que numa outra vertente, em fevereiro de 2016, já lá vão mais de três anos. Tempus fugit!

“Como o desenvolvimento de castas femininas [rainhas vs. obreiras] nas abelhas depende da dieta larval (ou seja, nutrição), levantamos a hipótese de que o estado nutricional das larvas é meticulosamente avaliado e usado pelas obreiras na seleção de larvas para a criação de rainhas. Para testar essa hipótese, realizamos uma série de experiências manipulando o estado nutricional de larvas de um dia, privando-as de alimento por um período de quatro horas e permitindo que as obreiras escolhessem entre as larvas com privação nutricional e larvas não privadas para criar as rainhas.[…] Nossos resultados demonstram que as abelhas percebem o estado nutricional das larvas e utilizam essas informações na seleção de larvas para criação de rainhas no processo natural de substituição da rainha.[…]

“Quando às colónias experimentais foi permitido selecionar larvas privadas ou não privadas para criação de rainhas sob o método natural de emergência, um número significativamente maior de rainhas foi criado a partir do grupo de tratamento não-privado do que do grupo de tratamento privado (χ2 = 8,8, df = 1, p <0,01, Fig. 3). Não houve diferença significativa entre o número de rainhas criadas para a pupação de larvas privadas e não privadas, quando as larvas foram enxertadas em cúpulas de plástico para criação de rainhas (método de enxertia/translarve/Doolittle ) (χ2 = 0,045, df = 1, p = 0,83).

A figura representa os efeitos do método de criação de rainhas na aceitação de larvas jovens privadas (cinza escuro) e não privadas (cinza claro) para a criação de rainhas. Um número significativamente maior de larvas foi selecionado para criação de rainhas (para pupação) do grupo não-privado em comparação com o grupo privado (p <0,01) quando as obreiras selecionaram larvas no método de seleção natural. Nenhuma diferença significativa entre os grupos foi observada no método de seleção artificial.

“Além dos efeitos transitórios da atenção das amas, períodos curtos de privação nutricional podem ter um impacto profundo na trajetória da vida de uma larva. Como previsto, os métodos naturais de emergência de rainhas e enxertos larvais produziram resultados significativamente diferentes. O método natural de criação de rainhas (emergência na criação de rainhas) mostrou um forte viés favorável a larvas não privadas para seleção de cria em rainha, enquanto não houve diferença significativa no número de rainhas criadas a partir de larvas privadas e não privadas no método de enxertia artificial. Como vários estudos anteriores, nossos resultados apoiam a noção de que larvas enxertadas artificialmente em cúpulas de rainhas não parecem ser alvo de um teste para seleção, mas sim um teste para a manutenção de rainhas de larvas pré-selecionadas. Os fatores que as abelhas usam para selecionar larvas para criação de rainhas e aquelas usadas para manter as larvas de rainha podem ser muito diferentes. […] No nosso estudo, o estado nutricional larval foi um fator significativo na seleção de larvas para a criação de rainhas de emergência em condições naturais, mas não para larvas enxertadas artificialmente, que foram colocadas dentro de cúpulas artificiais que lembram as células de rainhas naturais.”

fonte: https://www.nature.com/articles/s41598-018-25976-7

o risco de um inseticida neonicotinóide no voo de retorno da abelha à colmeia depende das condições climáticas e da infestação pelo Varroa

Nota prévia: Porque estas coisas são sempre um bocado mais complexas, intrincadas, interligadas, multideterminadas do que as revistas de uma sala de espera de consultório de médico ou cabeleireira as pintam, os dados desta publicação científica, já de 2019, ajudam-nos a fazer uma apreciação mais fina.

  • “Destaques
  • A temperatura e saúde da colónia modulam o efeito de insecticidas nas falhas de regresso à colmeia [homing] nas abelhas .
  • Ácaros de varroa aumentam o número de falhas de regresso à colmeia [homing] induzido pelo inseticida thiamethoxam.
  • As baixas temperaturas agravam o número de falhas de regresso à colmeia [homing] induzido pelo inseticida.
  • A avaliação de risco de pesticidas deve incluir temperatura e ácaros Varroa como covariáveis.

Fig. 1: Sumário gráfico do artigo

“O paradigma para todos os bioensaios toxicológicos na avaliação de risco de pesticidas reflete o princípio de que as condições experimentais devem ser controladas para evitar quaisquer outros fatores que possam afetar as medições finais. Como as colónias de abelhas podem ser frequentemente expostas a bio-agressores em condições reais, muitas vezes concomitantemente com pesticidas, a coexposição a pesticidas / bio-agressores está se tornando uma preocupação para as autoridades reguladoras. Nós investigámos os efeitos do inseticida neonicotinóide thiamethoxam sobre o desempenho no comportamento de retorno à colmeia [homing] de forrageadoras de colónias diferenciadas pelo estado de saúde (infestação com ácaros Varroa, parasitação por microsporídeos Nosema spp. e Vírus das Asas Deformadas). […] Nossos resultados mostraram que o ácaro Varroa aumenta a falha de homing causada pelo inseticida, enquanto as altas temperaturas reduzem as falhas no homing induzidas pelo inseticida estudado. […] Nossos resultados sugerem que o estado de saúde das colónias de abelhas e o contexto climático deve ser considerados para uma avaliação completa dos riscos.”

fonte: https://www.researchgate.net/publication/331293266_Hazard_of_a_neonicotinoid_insecticide_on_the_homing_flight_of_the_honeybee_depends_on_climatic_conditions_and_Varroa_infestation

Nota final: Um dos principais riscos para as abelhas associado à utilização de alguns insecticidas neonicotinóides, e que tem sido referido por alguma literatura científica, é a indução de desorientação e falha no vôo de regresso das abelhas à colmeia (em inglês homing), que conduz paulatinamente a uma debilitação na população da colónia. Este estudo, recentemente publicado, conclui que a taxa de varoose e a temperatura ambiente são co-variáveis a considerar na avaliação dos efeitos do inseticida thiamethoxam sobre este comportamento das abelhas. Pessoalmente não me surpreende que assim seja, conhecendo o trabalho de Samuel Ramsey sobre o efeito mais deletério que se supunha provocado pela alimentação do varroa no corpo gordo das abelhas adultas. Os insecticidas neonicotinoides não devem deixar de ser vistos como parte da ameaça, mas este estudo ajuda-nos a colocar em perspectiva o grau de ameaça que eles podem representar, a compreender melhor a inconsistência nos resultados dos estudos até agora realizados a este propósito, e a enfatizar uma vez mais a necessidade imperiosa de ter sempre taxas de infestação pelo varroa muito baixas nas nossas colmeias.

o varroa destructor alimenta-se principalmente de tecido do corpo gordo da abelha e não de hemolinfa

“O ácaro Varroa destructor é a maior causa per se do declínio global da saúde das abelhas melíferas. Uma melhor compreensão da relação entre este parasita e seu hospedeiro é fundamental para o desenvolvimento de práticas de maneio sustentável. O nosso trabalho mostra que este parasita externo não consome hemolinfa, como se pensava, mas prejudica as abelhas hospedeiras consumindo o corpo gordo, um tecido aproximadamente análogo ao do fígado nos mamíferos. Na nossa investigação tanto a hemolinfa como o corpo gordo das abelhas foram marcados com bio-sinalizadores fluorescentes. O perfil de fluorescência nos intestinos dos ácaros que se alimentaram destas abelhas era muito diferente do introduzido na hemolinfa da abelha hospedeira, e correspondia consistentemente ao perfil de fluorescência exclusivo do corpo gordo. Através da microscopia eletrónica de transmissão, observámos tecido do corpo gordo parcialmente digerido nas feridas de abelhas parasitadas. Os ácaros na sua fase reprodutiva foram então alimentados com uma dieta composta de um ou de outro dos tecidos. Ácaros alimentados com hemolinfa mostraram (in)capacidade de se reproduzir semelhantes às do grupo controle não alimentado. Ácaros alimentados com tecido do corpo gordo sobreviveram por mais tempo e produziram mais ovos do que aqueles alimentados com hemolinfa, sugerindo que o corpo gordo é parte integrante de sua dieta quando se alimentam também de larvas de abelhas. No conjunto, estas descobertas sugerem fortemente que o Varroa consome o corpo gordo como sua principal fonte de sustento: o corpo gordo é um tecido essencial para a adequada função imunológica, desintoxicação de pesticidas, sobrevivência no inverno e vários outros processos essenciais em abelhas saudáveis. Estas descobertas realçam a necessidade de revisitar a nossa compreensão deste parasita e seus impactos, diretos e indiretos, sobre a saúde das abelhas melíferas.”

fonte: https://www.pnas.org/content/116/5/1792

  Fig. 1: Vista ao microscópio electrónico do corpo gordo de uma abelha

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alterações climáticas: o consumo de reservas numa colónia de abelhas

As mudanças climáticas podem influenciar o ciclo de desenvolvimento das abelhas. É geralmente aceite que cada raça de abelhas melíferas se desenvolve ao seu próprio ritmo. Qualquer tipo de mudança climática ou importação de uma raça de abelhas para uma região geográfica onde não é nativa está fadada a ter consequências mensuráveis, muitas delas negativas inclusivamente para os ecotipos locais. Em regiões com estações frias (com semanas seguidas abaixo dos 10ºC), as abelhas devem “saber” passar o inverno agrupadas num “cacho” apertado, onde produzem o calor que precisam para sobreviver até a primavera e, ao mesmo tempo, ter uma rainha que não teime em fazer muita postura nesta época. A capacidade da abelha melífera acumular reservas de energia/alimento e administrar o desenvolvimento da colónia decorre de uma significativa pressão adaptativa. As raças autóctones, fruto da lenta selecção natural, foram afinando esta co-evolução entre as condições ambientais locais e o genótipo/fenótipo (comportamento autóctone). Nestes ecotipos locais, no final de inverno/início da primavera, quando o clima fica mais ameno, a rainha aumenta gradualmente a postura e a colónia desenvolve-se e aumenta o tamanho da população de obreiras.

  Fig. 1: Abelha prestes a regressar a casa por ameaça de chuva.

Fruto das alterações climáticas, inesperadas ondas de frio e/ou chuva com duração de várias semanas podem ocorrer durante o final do inverno/início da primavera. Nesta época o grande tamanho da população de abelhas provoca um esgotamento muito rápido das reservas e a colónia pode morrer de fome. Esta mortalidade, já na praia, ocorreu, infelizmente, a vários apicultores no ano passado (2018), fruto dos meses de março e abril mais frios e chuvosos que o habitual. Lembro-me que nestes meses, nestes dois últimos anos, andei vários dias debaixo de alguma chuva a suplementar com alimento pastoso as minhas colmeias. Se assim não tivesse feito teria perdido um número apreciável de colónias.

As colónias dos ecótipos locais, as melhor adaptadas às condições ambientais da região, terminado o período de escassez, desenvolvem-se muito rapidamente. Desta forma, evitam colocar em risco a sobrevivência da colónia. Em determinados anos de clima alterado, mesmo estas colónia bem adaptadas necessitam do apicultor ao seu lado, especialmente nas semanas chuvosas de final de inverno/início de primavera, quando elas não conseguem ir ao exterior buscar o seu alimento.

Nota: os períodos de escassez, que colocam as colónias em perigo, também podem estar associados a secas longas e ondas de calor mais frequentes e em épocas inabituais. Tema para um outro post.

perdas de colmeias em três regiões francesas no inverno de 2016-2017: dados, análise e discussão

Depois deste relatório relativo às perdas invernais em três regiões francesas no inverno de 2015-2016, surge o novo relatório, produzido pela Chambre d’Agriculture d’Alsace, relativo às perdas invernais no inverno 2016-2017 nas mesmas três regiões, inseridas na região Grand Est (Alsace, Champagne-Ardenne et Lorraine).

Fig.1: A região Grand Est

Este relatório apresenta a análise e discussão dos dados recolhidos através das respostas de 430 apicultores ao inquérito apresentado, e que descrevem 20.787 colmeias repartidas por 1.616 apiários. A amostra aumentou significativamente face à do ano anterior, e deu origem a um documento que recomendo fortemente a sua leitura.

Deixo um apanhado de alguns aspectos salientes do relatório.

Uma panorâmica geral
Com 24,4% de perdas de inverno nas 3 regiões inquiridas (incluindo 14,3% de colmeias mortas e 10,1% de colmeias sem valor à entrada da primavera), a perda de colmeias durante o inverno de 2016-2017 é mais elevadas que em anos anteriores. As respostas dos 430 participantes indicam diferenças significativas entre os apicultores, que se traduzem em maiores perdas para os apicultores com menos colmeias em comparação com aqueles com um número alto de colmeias. As escolhas técnicas do apicultor, especialmente as que dizem respeito à luta contra o Varroa está uma vez mais associado às perdas invernais (este resultado é sistematicamente encontrado em cada levantamento de perdas de inverno). Um segundo fator explicativo e que também emerge: a melada excepcionalmente tardia do sapin em 2016 (o mel de melada de sapin é muito valorizado e apreciado em França). Extraordinariamente, esta melado aparece associada às perdas de inverno. Em 2016 esta melada atrasou-se no calendário, fruto de um clima anormal.

As condições climáticas anormais, vividas na região, em 2016 e seu impacto nas perdas invernais serão tema de um post a publicar em breve. Analisemos agora com algum detalhe os dados do relatório acerca das escolhas técnicas do apicultor, especialmente as que dizem respeito à luta contra o Varroa, e seu impacto na mortalidade invernal das colónias.

Corte de criação de zângãos

No que concerne à pratica do corte de zângãos como medida de controlo do Varroa, 8,2 % dos inquiridos responderam que a utilizavam e 91,8% responderam não.
Esta medida foi implementada por vários apicultores, mas apenas 36 deles realizaram 3 ou 4 cortes sucessivos (uma condição essencial para retardar significativamente a progressão do parasita).
Comparando as perdas invernais do grupo de apicultores que realizaram 3 ou 4 cortes de zângão com as perdas de outros apicultores que não efectuaram o referido corte verifica-se que as perdas invernais foram de 26,76% no grupo de apicultores que a aplicou e de 24,34% nos apicultores que não utilizaram o corte de zângão para controlar o Varroa. A medida não tem influência significativa na diminuição das perdas de inverno quando comparada. Esta observação é consistente com a realizada no inquérito do ano anterior.

Timing dos tratamentos

Em 2016, 48% dos apicultores aplicaram o tratamento em julho (período ideal) e agosto. A maioria dos tratamentos, contudo, foi aplicada em setembro ou, pior, em outubro ou novembro (no total, 52% dos apicultores).

As colónias tratadas em julho estão associadas às melhores taxas de sobrevivência no inverno. As perdas invernais foram: 16,4% para as colónias tratadas em julho; 21, 2% para as tratadas em agosto; 26,7% para as tratadas em setembro; e 41,1% para as tratadas em outubro (ver gráfico 14).

A escolha do medicamento e as perdas invernais

A escolha do medicamento anti-varroa é decisiva (ver gráficos 16 e 17). Como em anos anteriores, o Apivar está associado aos melhores resultados (22,4% de perdas invernais este ano), enquanto os tratamentos com timol ou ácido fórmico estão associados a maiores perdas (31,5% e 36,4% respectivamente) em virtude das limitações e perigos dos seus princípios ativos. Colónias não tratadas mostram as taxas mais elevada de perdas (51,1%).

A análise global dos vários elementos do relatório

A análise global dos dados destaca a infestação por varroa como o factor mais relacionado com as perdas de inverno. Por outro lado, vários parâmetros aparentemente não estão relacionados com as perdas de inverno: a prática da transumância, a colocação das colónias numa cultura agrícola específica, o número de quadros renovados/substituídos no ninho ou mesmo o fato de ter uma rainha jovem.

Fonte: http://www.adage.adafrance.org/downloads/apiculture_bilan_enquetes_pertes_hivernales_grd-est_2017.pdf