Las olas de calor históricamente altas que azotaron el suroeste de Estados Unidos y el sur de Europa este verano están causando problemas no solo a los humanos.
Las olas de calor extremas afectan a los polinizadores y a los patógenos que viven en ellos, creando un desequilibrio mutuo que podría tener importantes consecuencias económicas y de salud pública.
Un equipo de investigación global dirigido por Penn State fue el primero en estudiar cómo las olas de calor extremas afectan la relación huésped-patógeno entre dos especies de abejas solitarias (Osmia cornifrons y Osmia lignaria) y un protozoo patógeno (Crithidia mellificae). Los investigadores publicaron recientemente sus hallazgos en la revista Frontiers in Ecology and Evolution.
Los investigadores descubrieron que el doble golpe de la exposición al calor extremo y la infección previa hacía que las abejas solitarias, que representan más del 90% de las aproximadamente 4.000 especies de abejas en América del Norte, tuvieran menos probabilidades de buscar comida. Si las abejas no buscan alimento, no comen y, lo que es más importante para los humanos, no polinizan cultivos que son vitales para la economía global y la seguridad alimentaria.
«Ahora estamos experimentando las temperaturas más altas registradas en la historia», dijo Mitzy Porras, investigadora postdoctoral en la Facultad de Ciencias Agrícolas de Penn State y autora principal del estudio. «Estas olas de calor duran tres, o incluso cuatro días, lo que es un largo período de tolerancia al calor para las abejas. Luego, cuando se combina eso con una infección previa por un patógeno, estamos analizando dos factores que pueden afectar gravemente a los polinizadores. poblaciones.»
Los investigadores idearon un método experimental para probar lo que ella llama «audacia térmica», la cantidad de calor que una abeja puede soportar para desplazarse hacia una fuente de alimento. Las abejas fueron colocadas en un túnel. A un lado del túnel había una cámara con temperaturas similares a las que se experimentarían en una ola de calor de verano y al otro lado de la cámara caliente había una comida de agua azucarada y polen. Descubrieron que las abejas, que previamente habían sido infectadas con un patógeno protozoario común, eran mucho menos tolerantes al calor y mucho menos propensas a correr el riesgo de pasar por la cámara para comer.
En general, descubrieron que el calor impactaba negativamente tanto a la abeja huésped como a su patógeno, pero el huésped era el más afectado. La exposición al calor disminuyó la audacia térmica de las abejas y su tolerancia al calor, mientras que la tasa de crecimiento del patógeno solo se vio ligeramente afectada negativamente por el calor.
«Estas relaciones asimétricas entre organismos a menudo se pasan por alto cuando se estudian los impactos climáticos, pero son esenciales si queremos entender lo que realmente está sucediendo», afirmó Porras. «Cuando observamos al huésped y al patógeno en conjunto, descubrimos que la infección reduce en gran medida la tolerancia al calor en el huésped, un hallazgo que no habríamos descubierto si solo hubiéramos estado estudiando las abejas».
Los investigadores descubrieron que una abeja sana podía tolerar una ola de calor de 109,4 grados Fahrenheit, pero después de la infección su tolerancia se redujo a 98,6 grados Fahrenheit.
«Nuestros resultados arrojan luz sobre las implicaciones de las olas de calor extremas en la dinámica huésped-patógeno en un mundo más cálido», dijo el coautor Ed Rajotte, profesor emérito de entomología en Penn State. «No vamos a ver un cambio simple y lineal a medida que el clima se calienta. Cada organismo responderá de manera diferente y las relaciones entre organismos se verán fundamentalmente alteradas. Si vamos a intentar predecir los impactos del cambio climático, las relaciones importan «Los cambios en nuestros ecosistemas tienen consecuencias reales y debemos comprender las sutilezas si queremos prepararnos para la realidad de un clima cambiante».
Las abejas solitarias, a menudo llamadas los caballos de batalla del mundo de los polinizadores debido a su alta capacidad de búsqueda de alimento, viven aproximadamente un año, pero solo están activas fuera de sus nidos durante dos a cuatro semanas, por ejemplo, a principios de la primavera. Realizan toda una vida polinizando en menos de un mes, explicó Rajotte.
Para los humanos, una ola de calor de tres o cuatro días puede ser simplemente un incidente incómodo, pero para una abeja solitaria, puede representar una cuarta parte del tiempo total que están activas fuera de sus nidos, y puede afectar gravemente su aptitud para aparearse. polinizar y producir descendencia. Los investigadores demostraron que su salud corre aún más peligro si previamente han sido infectados con un patógeno.
El equipo concluyó que la exposición al calor extremo reduce la tolerancia al calor de las abejas en general, pero las olas de calor exacerbaron los efectos adversos de la infección en la fisiología térmica de las abejas y, en última instancia, afectaron su comportamiento.
«Tenemos que pensar en el panorama general», dijo Porras. «El cambio climático no sólo está afectando a las especies; está impactando las relaciones entre las especies y eso podría tener enormes implicaciones para la salud humana y el planeta en su conjunto».
Otros coautores del artículo de Penn State son David Biddinger y Sharifa Crandall. Los otros autores son Carlos Navas y Gustavo Agudelo-Cantero de la Universidad de São Paulo; Michel Geovanni Santiago-Martínez de la Universidad de Connecticut; y Volker Loeschcke y Jesper Givskov Sørensen de la Universidad de Aarhus en Dinamarca.
Fuente de la historia:
Materiales proporcionados por Penn State . Original escrito por Adrienne Bérard. Nota: El contenido puede editarse por estilo y extensión.
