Las abejas melíferas se veían perfectamente saludables, zumbando en su colmena cuadrada de madera en un cálido día de otoño en el centro de Pensilvania.
por Tom Avril, The Philadelphia Inquirer
Elizabeth Capaldi sospechaba lo contrario. Ataviada con un traje blanco protector y un sombrero, la bióloga extendió una mano enguantada para capturar uno de los insectos en un pequeño vial y luego lo llevó a su laboratorio de la Universidad de Bucknell para diseccionar su cerebro.
Más tarde, su colega David Rovnyak colocó una muestra de las entrañas de la abeja dentro de un gran cilindro de metal y lo arrojó con ondas de radio de alta frecuencia, un tipo de tecnología de escaneo que reveló las cantidades de ciertos químicos reveladores en su interior.
Su objetivo: identificar señales de advertencia tempranas de que una abeja está bajo estrés, para que los apicultores puedan intentar rescatar una colmena amenazada antes de que sea demasiado tarde.
Las abejas melíferas han estado en declive durante décadas, causando dolores de cabeza y mayores costos para los agricultores que dependen de los insectos para polinizar sus manzanas, almendras y otros 130 cultivos de frutas, nueces y hortalizas. El problema llegó a los titulares en 2006 con la aparición de un nuevo y misterioso fenómeno llamado trastorno de colapso de colonias, pero la recesión más amplia en la salud de las abejas ya estaba en marcha mucho antes de eso y continúa hasta el día de hoy.
Las causas incluyen el cambio climático, los pesticidas y las enfermedades, dijo Capaldi, quien estudia el comportamiento de los insectos y la neurociencia en la universidad de artes liberales en Lewisburg. En años malos, la combinación de insultos puede acabar con más de la mitad de las colonias de un apicultor.
«Las abejas están sufriendo», dijo. «Todos estos factores se han unido para crear un ambiente estresante para las colonias de abejas en todo el país».
Ella y Rovnyak, profesor de química en Bucknell, se dieron cuenta hace cinco o seis años de que el problema podría prestarse a una solución interdisciplinaria. La pareja unió fuerzas con su colega Marie Pizzorno, experta en virus, ya que un factor en el declive de los insectos es un virus que deforma sus alas.
Quieren identificar indicadores de estrés químico que se elevan en el cerebro de una abeja meses antes de que el insecto muestre signos externos de declive.
El dispositivo cilíndrico que utiliza Rovnyak para detectar estas sustancias, llamado espectrómetro, sería poco práctico para cualquier apicultor o agricultor. Pero una vez que los investigadores determinen qué productos químicos son los mejores predictores de la salud de las abejas, quieren desarrollar una prueba de bajo costo que pueda implementarse en el mundo real.
Duplica el costo
Cada primavera, justo cuando las flores de los manzanos comienzan a florecer, un camión de plataforma llega a la granja de Hollabaugh Bros. en medio de la noche, cargado con 100 colmenas de abejas.
Los trabajadores instalaron los contenedores cuadrados en 150 acres que producen más de 50 variedades de manzanas, dijo Ellie Hollabaugh Vranich, subgerente comercial de la granja en Biglerville, justo al norte de Gettysburg.
«Tratamos de esparcirlos mientras aún está oscuro, antes de que las abejas se despierten», dijo.
Hace una década, la granja alquilaba las colmenas a $50 cada una. Hace algunos años, el precio subió a $60, y la primavera pasada fue de $100, para un total de $10,000, dijo.
Los apicultores han citado una variedad de razones para los aumentos, como mayores costos de combustible e interrupciones relacionadas con la pandemia de COVID-19. Pero cada año, un factor importante en los costos más altos es que muchas colonias no sobreviven el invierno, lo que significa que los apicultores deben luchar para criar nuevas a tiempo para la temporada de crecimiento.
«No se puede simplemente fabricar una abeja en una línea de procesamiento en una fábrica», dijo Vranich. «Hay que criarlos y darles tiempo para que desarrollen nuevas colmenas».
Los apicultores experimentados como Capaldi, el científico de Bucknell, a menudo pueden saber cuándo una colmena está empezando a fallar con solo mirarla. Quizás los insectos no han acumulado reservas de miel a largo plazo, sino que subsisten con néctar líquido. La falta de cría es otra señal de advertencia.
Pero para ese momento, puede que ya sea demasiado tarde.
Hace un año, Capaldi consideró que sus ocho colmenas en Bucknell estaban bajo estrés, probablemente porque los ásteres de otoño y las varas de oro habían producido menos néctar de lo habitual. Así que durante todo el invierno, complementó la comida de los insectos con azúcar.
Aun así, solo dos de las colmenas sobrevivieron.
Encontrar a los culpables
La primera señal de problemas para los insectos se produjo en la década de 1980 con la introducción de un ácaro parásito del extranjero, dijo Pizzorno, el virólogo de Bucknell.
En relación con el tamaño de la abeja, estos parásitos, llamados Varroa destructor, son enormes.
«Sería como tener una garrapata en el cuerpo del tamaño de un plato», dijo.
Más tarde, los científicos descubrirían que, además de causar daño directamente, los parásitos también transmitían un virus a las abejas que deforma sus alas.
Los investigadores también han establecido que el cambio climático afecta a las abejas de diversas formas, dijo Capaldi. Los períodos cálidos tempranos o los patrones de lluvia inusuales pueden hacer que las flores florezcan demasiado pronto y desaparezcan cuando los insectos buscan el néctar.
«Cuando la colonia está creciendo, es posible que las flores no estén disponibles», dijo.
Ciertos pesticidas y otras prácticas de agricultura industrial a gran escala también pueden aumentar el estrés, dijo. Eso incluye la forma en que se despliegan las abejas, transportadas en camiones de granja en granja donde subsisten con un cultivo durante días a la vez.
Cada vez más a lo largo de la década de 1990, los apicultores informaron que algunas de sus colonias no sobrevivieron al invierno. Luego, en 2006, los apicultores descubrieron que algunas colonias estaban muriendo de una manera inusual. En lugar de morir dentro o cerca de la colmena, las abejas simplemente desaparecían, aparentemente volando para morir en otro lugar.
Si bien los apicultores han informado menos casos de este trastorno del colapso de colonias en los últimos años, en parte porque han desarrollado mejores técnicas de manejo, las causas siguen sin estar claras. Capaldi culpa a muchos de los mismos factores que están detrás del declive general de las abejas que comenzó a fines de la década de 1980.
Sustancias químicas reveladoras
El robusto espectrómetro de plata de Bucknell contiene un imán más poderoso que los que se usan en las máquinas de resonancia magnética, dijo Rovnyak, el profesor de química. Para identificar las sustancias químicas metabólicas reveladoras en el cerebro de una abeja, coloca la diminuta masa de material en un pequeño receptáculo en el centro del dispositivo, luego lo golpea con ondas de radio , lo que hace que las diversas sustancias resuenen de tal manera que sus cantidades relativas pueden medirse.
«Cada molécula suena con un conjunto distinto de patrones, como un acorde», dijo.
En un estudio, él y los demás encontraron que un aminoácido llamado prolina estaba elevado en los cerebros de las abejas melíferas que estaban infectadas con el virus de las alas deformadas, mucho antes de que mostraran signos externos de enfermedad.
Desde entonces, los científicos han identificado otros fragmentos de proteínas que pueden ser signos de estrés, posiblemente porque los insectos están cambiando sus hábitos alimenticios en respuesta a la infección, pero se necesita más trabajo.
Una vez que los investigadores de Bucknell reduzcan los mejores predictores químicos del declive de una abeja, esperan desarrollar una prueba rápida de bajo costo que los apicultores puedan usar.
«Si pudiéramos encontrar algo por unos pocos dólares, eso podría ser atractivo», dijo Rovnyak.
Comparó el enfoque con ciertos análisis de sangre para humanos, como los que pueden identificar signos metabólicos de diabetes tipo 2 años antes del inicio de la enfermedad. Al igual que los humanos con prediabetes pueden prevenir enfermedades cambiando su dieta, los apicultores podrían hacer lo mismo con los insectos. Alimentarlos con azúcar, por ejemplo, pero comenzando antes que Capaldi el año pasado con las colonias de Bucknell. O implementar otras tácticas que se han mostrado prometedoras para limitar el desorden del colapso de colonias , como el tratamiento de ácaros, la reubicación de colmenas o el intercambio de una abeja reina diferente.
Mientras tanto, fracciones significativas de colonias siguen fallando cada invierno: 30% un año, 40% o 50% el siguiente, según encuestas realizadas por Bee Informed Partnership, una organización sin fines de lucro. Por ahora, los criadores se han mantenido al día con la demanda de nuevas colonias. Pero en algún momento, tal vez no lo hagan, dijo Rovnyak.
«Parece que se está volviendo más y más desafiante cada pocos años», dijo. «Y no hay señales de que esto se detenga».
2022 El investigador de Filadelfia.
