Em 2024, os cientistas ficaram boquiabertos ao perceberem que rainhas de abelhão conseguiam “sacudir a água” e voltar ilesas depois de passarem mais de uma semana submersas.
Agora, um novo artigo explica o mecanismo por trás desse feito. Entre as ferramentas de sobrevivência destas rainhas está uma capacidade extraordinária: conseguem retirar oxigénio da água que as rodeia - o que, na prática, lhes permite respirar temporariamente debaixo de água.
Esta aptidão pode ser decisiva para o “coração” de uma colónia atravessar uma crise, como a inundação de um abrigo subterrâneo, dando-lhe hipótese de sobreviver e reerguer a colónia quando o ambiente volta a estabilizar. E a descoberta aponta ainda para a possibilidade de algumas espécies terem reservas escondidas de resistência a extremos ambientais.
“Os nossos resultados”, escreve a equipa liderada pelo fisiologista evolutivo Charles Darveau, da Universidade de Ottawa, no Canadá, “revelam uma estratégia notável de tolerância a inundações e fornecem uma base para explorar os limites, os mecanismos e a importância ecológica da sobrevivência subaquática em insetos terrestres”.
Diapausa e risco de inundação em abrigos subterrâneos
Em cada inverno, certas espécies de insetos entram numa fase de desenvolvimento e metabolismo suspensos conhecida como diapausa. Para algumas rainhas de abelhão, isso significa encontrar uma toca protegida e confortável, acomodar-se e “adormecer” durante a estação fria.
O problema é que essas tocas nem sempre se mantêm seguras. Abrigos subterrâneos podem ser vulneráveis a cheias e, em diapausa, um abelhão está demasiado lento para reagir com a rapidez que uma emergência dessas exigiria.
Fenómenos meteorológicos como chuva intensa, degelo e subida do lençol freático conseguem inundar um abrigo de forma imprevisível - não necessariamente com regularidade, mas com risco suficiente para que, ao que tudo indica, pelo menos uma espécie norte-americana, Bombus impatiens, tenha desenvolvido adaptações.
Em 2024, os investigadores mostraram que rainhas de B. impatiens apresentam uma taxa elevada de sobrevivência após permanecerem submersas até uma semana - cerca de 90 por cento.
Como as rainhas de Bombus impatiens sobrevivem submersas
Só agora se esclarece o “como”: através de uma combinação de respiração subaquática, metabolismo anaeróbio e “depressão metabólica profunda” - um estado em que a função metabólica desce para níveis extremamente reduzidos.
Em experiências laboratoriais com dezenas de rainhas em diapausa invernal, os investigadores colocaram os abelhões em água fria e acompanharam o metabolismo e a troca gasosa.
A troca de gases foi medida tanto na água onde as abelhas estavam submersas como no ar da câmara por cima da água. A equipa seguiu os níveis de dióxido de carbono e de oxigénio e verificou que o primeiro aumentava muito ligeiramente, enquanto o segundo diminuía. O padrão é compatível com respiração: as abelhas estavam a captar oxigénio da água e a libertar dióxido de carbono.
Em paralelo, as abelhas submersas mostraram acumulação de lactato. Quando o organismo não consegue obter oxigénio suficiente, as células recorrem a um processo metabólico que gera energia sem oxigénio; o lactato é um subproduto desse metabolismo anaeróbio.
Por fim, esse metabolismo é empurrado para o mínimo indispensável à sobrevivência. A diapausa, por si só, já reduz o metabolismo de uma rainha em mais de 95 por cento. A submersão baixa-o ainda mais. Usando o dióxido de carbono como indicador indireto do metabolismo, é possível observar a quebra.
Antes da submersão, as abelhas em diapausa produziam cerca de 15.42 microlitros de dióxido de carbono por hora e por grama de massa corporal. Depois de oito dias debaixo de água, essa produção desceu para 2.35 microlitros - aproximadamente um sexto do valor inicial.
Em conjunto, estes processos permitem que as rainhas captem oxigénio da água circundante enquanto mantêm necessidades energéticas extremamente baixas.
O que ainda não se sabe sobre a “brânquia física” e os limites desta adaptação
Apesar de elegante, esta estratégia ainda deixa questões em aberto. Os autores não determinaram de que forma B. impatiens extrai oxigénio da água; a hipótese é que as rainhas usem uma brânquia física - uma fina camada de ar aprisionado que permite trocas gasosas com a água -, mas isso ainda não foi confirmado.
A equipa pretende também perceber quais são os limites desta capacidade invulgar de sobrevivência.
“Estudos futuros que manipulem as condições da água e a provável brânquia física, juntamente com análises detalhadas da recuperação, irão clarificar melhor as adaptações que permitem às rainhas resistir a submersões prolongadas”, escrevem.
A investigação foi publicada nos Anais da Sociedade Real B: Ciências Biológicas.
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