Investigadores de la UBC Okanagan han creado un modelo matemático que captura algo notable: cómo una colonia de abejorros utiliza y gestiona su energía, y lo que eso significa para los agricultores, la polinización y el futuro de la agricultura sostenible.
por la Universidad de Columbia Británica
Desarrollado por el estudiante de doctorado Pau Capera-Aragonés junto con los doctores Rebecca Tyson y Eric Foxall del Departamento de Ciencias de la Computación, Matemáticas, Física y Estadística de la UBC Okanagan, el modelo simula el presupuesto energético completo de una colonia de abejorros y cómo las abejas buscan alimento en un paisaje cambiante.
El estudio introduce un nuevo marco a nivel de colonia construido sobre los principios de la teoría del presupuesto energético dinámico.
La novedad radica en tratar la colonia como una entidad colectiva, no en el seguimiento de abejas individuales. Al modelar cómo todo el sistema asigna energía para sobrevivir, crecer y reproducirse, podemos evaluar cómo las diferentes condiciones ambientales influyen en la salud de la colonia a largo plazo, afirma el Dr. Foxall.
La investigación fue publicada recientemente en el Boletín de Biología Matemática .
Los investigadores también adaptaron el principio de máxima entropía, un concepto de la física, para estimar cómo se distribuyen las abejas en los paisajes cuando buscan alimento.
En lugar de simular el comportamiento de cada abeja, el modelo asume que se dispersan de forma que maximizan la ganancia de energía y minimizan los costos de viaje. «No afirmamos que sea una predicción perfecta», señala el Dr. Foxall, «pero es una forma eficiente de modelar patrones espaciales típicos bajo restricciones realistas».
Hallazgos con relevancia en el mundo real
Si bien el modelo no ofrece recetas simples, destaca algunos principios de diseño críticos para apoyar las poblaciones de abejas y, por extensión, la polinización de muchos cultivos.
- El momento oportuno es importante. Una floración masiva a principios de temporada puede provocar una rápida expansión de la colonia. Pero si los recursos desaparecen poco después, la colonia podría colapsar. El éxito no se trata solo de la cantidad de alimento disponible, sino también del momento.
- Más no siempre es mejor . Si las flores silvestres se parecen demasiado a las flores de los cultivos y están ubicadas más cerca del nido, las abejas podrían desviar su atención de los cultivos, reduciendo la polinización donde más se necesita.
- La diversidad es clave . Muchos cultivos proporcionan abundante néctar (azúcar), pero polen (proteína) es limitado o desequilibrado. «Las flores proporcionan dos tipos de alimento», explica el Dr. Tyson. «El néctar les proporciona azúcar, lo cual es simple. Pero el polen les proporciona proteínas, lo cual es mucho más complejo». Cada flor ofrece diferentes perfiles de aminoácidos, y la mayoría no son fuentes completas de proteínas. Sin diversidad dietética, las abejas tienen dificultades para mantener colonias sanas.
«En algunos sistemas agrícolas , como los cultivos de arándanos, el polen carece de ciertos aminoácidos esenciales «, añade el Dr. Tyson. «Es ahí donde las flores silvestres nativas se vuelven especialmente valiosas, ya que ayudan a compensar esas deficiencias nutricionales».
Incluso entre las flores silvestres, la calidad varía. Los dientes de león, por ejemplo, tienen un contenido relativamente bajo de proteínas.
«Por eso recomendamos plantar una variedad de flores silvestres», dice el Dr. Tyson. «Preferiblemente especies nativas, porque las abejas locales están adaptadas a ellas. Siempre que se plante para la diversidad, la parcela beneficiará a los polinizadores».
Un marco para el aprendizaje y la prueba
El modelo logra un equilibrio entre el detalle ecológico y la simplicidad computacional.
«Se pueden introducir algunas suposiciones básicas y explorar qué causa el desarrollo o el colapso de una colonia . Eso es muy útil», afirma el Dr. Foxall.
Si bien no fue diseñado para producir recomendaciones específicas para cada ubicación, ofrece un banco de pruebas flexible para explorar cómo el diseño del paisaje puede favorecer la polinización a lo largo del tiempo.
Más información: Pau Capera-Aragones et al., Modelo de presupuesto energético dinámico de colonias completas para abejorros: Evaluación del impacto de las manchas de flores silvestres en la polinización de cultivos, Boletín de Biología Matemática (2025). DOI: 10.1007/s11538-025-01448-8
