22 de Marzo de 2021
Noticia

El vuelo del abejorro

Investigadores fijaron radiotransmisores en 17 reinas de abejorros y las rastrearon a través de campos de arándanos en Argentina para comprender mejor cómo los polinizadores naturales ayudan a la agricultura.

Una reina zumba buscando alimento —extrae polen de una flor de arándano— sin que el diminuto dispositivo de rastreo se lo impida. La abeja tiene un pequeño transmisor adherido al abdomen.
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La fijación de transmisores en el abdomen de las abejas no es un trabajo para los impacientes o ansiosos. Encontrar un método rápido y eficiente requirió tres meses de pruebas e innumerables combinaciones de pegamentos con variados tiempos de secado. 

 “La práctica comenzó con algunas desafortunadas obreras que, después de un par de fallas y picaduras en las manos, me hicieron cambiar de parecer”, dice Pablo Cavigliasso, investigador responsable del estudio en el INTA Concordia, instituto de ciencia y tecnología agropecuaria de Argentina. “Luego diseñamos un sistema de émbolo transparente para ver cómo se acomodaban las abejas antes de inmovilizarlas y, como si fuera una operación quirúrgica, la tela se corta en el lugar donde irá el transmisor teniendo mucho cuidado de no pegar excesivamente el área abdominal”.

En unos 15 minutos, con el pegamento seco y la fijación del transmisor en curso, las reinas de Bombus pauloensis pueden seguir con su única temporada de vida, polinizando arbustos de arándanos y explorando el sitio perfecto para su nido con la mejor perspectiva.

Flores silvestres florecen en viejos campos improductivos. Los naranjos en una plantación adyacente dan un aroma al aire. Los días cálidos y las grandes tormentas vienen rápidamente en estos exuberantes campos de arándanos junto a plantaciones de pinos y rompe vientos con eucaliptus. “Es una parte hermosa de Argentina”, dice Colin Phifer, graduado de Michigan Tech en 2017, ahora en un post doctorado en la Agencia de Protección Ambiental (EPA, según su sigla en inglés) e instructor a tiempo parcial en el Lane Community College, quien se mudó a la Argentina con su familia por cinco meses durante el estudio. “El lugar era mayoritariamente propiedad del INTA, por lo que pudimos trabajar allí sin dificultades. Los campos vecinos pertenecían a empresas que también apoyaban este proyecto y nos permitieron caminar y conducir libremente en sus propiedades”.

El INTA se focaliza en la innovación sostenible que beneficia la base de la agricultura del país: los agricultores, las comunidades agrícolas y la industria. Michigan Tech colaboró con el INTA a través de BIOPIRE, un proyecto de investigación financiado por el programa de larga duración PIRE Partnerships for International Research and Education(Asociación para la Investigación y Educación Internacional) de la Fundación Nacional de la Ciencia. La iniciativa PIRE abarca las ciencias naturales y sociales e ingeniería en seis países de América.

La diversidad del territorio argentino resulta de beneficios mutuos tanto para el polinizador como las comunidades agrícolas


El objetivo general del proyecto de rastreo del abejorro —conocer cómo los polinizadores se comportan en los espacios alterados por el ser humano— rápidamente se convirtió en descifrar los detalles de cómo fijar los transmisores en forma delicada, firme y temporal en los abdómenes de abejorros muy irritados (a diferencia de las abejas, los abejorros pueden picar más de una vez). Una vez fijados, los movimientos de las reinas fueron rastreados a pie y en vehículo para saber cómo son sus preferencias para nidificar y los cambios en la alimentación a lo largo de sus ciclos de vida anuales.

 “No sabíamos cómo funcionaría. Así que todo era nuevo”, dice Phifer. “Tuvimos que adaptarnos a los desafíos y aprender de las experiencias”.

Los investigadores indicados, el lugar indicado y el momento justo

Realizado en Argentina en parcelas de arándanos var. Emerald y ambientes asociados, el estudio “Spatio-temporal dynamics of landscape use by the bumblebee Bombus pauloensis (Hymenoptera: Apidae) and its relationship with pollen provisioning ilustra el desarrollo comunitario en su forma más exhaustiva y trascendental. Desde el trabajo comunitario y social en las colmenas fomentado por las reinas de abejorros, que a diferencia de las abejas melíferas viven solamente una temporada, pasando por los ecosistemas naturales y agrícolas que están estrechamente relacionados, hasta una red de conocidos investigadores quienes establecen colaboraciones a través del continente y al mismo tiempo asesoran a nuevos investigadores en sus disciplinas.

Liderados por Cavigliasso, con Phifer y el subdirector del equipo ecosistémico de BIOPIRE David Flaspohler del College of Forest Resources and Environmental Science (CFRES) perteneciente al Michigan Tech’s, los hallazgos fueron publicados en la revista de acceso abierto PLOS ONE en Julio de 2020. El equipo de investigación también incluyó a Erika Adams del CFRES, los investigadores Gerardo Gennari y Julián Licata del INTA, y la investigadora Natacha Chacoff del Instituto de Ecología Regional (IER-CONICET)

El equipo determinó que una reina de abejorro cambia las preferencias de alimentación a lo largo de su vida, haciendo reconocimiento y estableciendo estratégicamente su nido para adaptarse a las necesidades cambiantes durante su ciclo de vida. El trabajo interdisciplinario (transdisciplinary work) del equipo demuestra cómo los agroecosistemas diversificados favorecen a los polinizadores naturales, maximizando el círculo virtuoso de relaciones que benefician el territorio, su banco de semillas y las múltiples comunidades —incluyendo al ser humano—que dependen de él.

La vida no tan secreta de las abejas

No es ningún secreto que el suministro mundial de alimentos depende de los polinizadores —en cierta medida cerca del 35 por ciento de la producción global de alimentos y un 70 por ciento de los cultivos económicamente importantes se basan en la polinización por insectos. Pero muchos polinizadores naturales están declinando. En lo que respecta a la polinización, los abejorros son el mayor estándar de calidad y juegan un rol crucial tanto para los cultivos agrícolas como para los ecosistemas naturales. A diferencia de las abejas, los abejorros polinizan por vibración

La acción, similar a acelerar el motor de un vehículo en neutro o agitar un salero, desaloja el polen de las grietas en las anteras de las flores, lo que convierte a los abejorros en polinizadores más efectivos para ciertos cultivos, entre ellos: pimientos, tomates, berenjenas, arándanos azules y rojos. Otras diferencias: estas grandes abejas son activas a menores temperaturas que las abejas melíferas y otras de menor tamaño; viven en pequeñas colonias bajo la superficie; no almacenan grandes cantidades de miel y llevan una dieta diversa esencial para su supervivencia en todas las estaciones.

 El mapeo del equipo de investigadores antes y después muestra cómo las reinas cambiaron los patrones de búsqueda de alimento una vez que los nidos se establecieron

El mapeo del equipo de investigadores antes y después muestra cómo las reinas cambiaron los patrones de búsqueda de alimento una vez que los nidos se establecieron.

Phifer, quien ha estudiado las relaciones de polinización desde la perspectiva de las plantas, dice que el conocimiento profundo de entomología por parte de Cavigliasso fue la otra cara de la moneda que impulsó el concepto general de la investigación hacia un enfoque específico. El equipo de investigación eligió la especie Bombus pauloensis por razones prácticas. Ampliamente distribuidos en el continente, estos abejorros se especializan en la polinización del género Vaccinium, al que los arándanos pertenecen. “Pablo tiene pasión por los insectos”, dice Phifer. “Era capaz de pensar como una abeja”. Las habilidades del dúo se complementaron entre sí y los animó a consolidar el crecimiento de la investigación.

 “Nos encontramos en Argentina haciendo algunos muestreos de biodiversidad de abejas en la sabana nativa del Espinal, en Entre Ríos. Nunca habíamos trabajado juntos y tampoco hablábamos bien el idioma del otro. Fueron seis meses divertidos y cansadores”, dice Cavigliasso, quien contextualizó el estudio de telemetría con la información palinológica (identificación del polen) de Bombus pauloensis en uno de sus capítulos de su disertación doctoral. Añade que “de ese híbrido surgió este maravilloso equipo de trabajo”, que trabajó justamente como una colmena: Phifer, Cavigliasso, Adams y los integrantes del INTA en las tareas de campo con las abejas y los arándanos; Cavigliasso y Phifer se reunieron respectivamente con sus consejeros Chacoff del IER-CONICET y Flaspohler del Michigan Tech para estabecer los contactos en temas ecológicos; Halvorsen los convocó a todos ellos para el proyecto BIOPIRE, que abarca seis países y más de 100 investigadores.

Tras las reinas que buscan alimento

La identificación fue fácil. “El cultivo de arándanos es invernal, por lo que hay pocas especies de abejas silvestres similares en el entorno. Además, se parecen a un oso volador”, dice Cavigliasso.

 Distinguir las reinas fue también muy evidente. “En el momento que estábamos recolectando abejas, en el lugar sólo había reinas. Esto fue antes que hayan hecho un nido y tengan abejas obreras. Los abejorros reinas son grandes, ¡…imposible no verlos…!”, dice Phifer. El tamaño es importante: las reinas de Bombus pauloensis pueden transportar más del 80 por ciento de su peso durante los vuelos en búsqueda de alimentos, así que fijarles transmisores de 0.2 gramos, peso cercano a nueve granos de arroz, no fue un problema.

 ¿Cómo se captura una reina sin dañarla o exponerse a una picadura? “Es como el viejo cuento, ‘¿cómo se aparea el puercoespín? Con mucho cuidado’”, dice Phifer. “Con una red de entomología puedes atrapar rápidamente la abeja y luego ‘animarla’ suavemente para ir dentro del tubo de plástico”.

El proceso de prueba y error involucró algunas picaduras, agrega Cavigliasso. “Primero probamos con aspiradores entomológicos”, explica. “Las redes fueron más eficientes pero las picaduras fueron más frecuentes y para nada placenteras”.

El trabajo es complejo, fastidioso y el seguimiento no es fácil, aunque a veces el trabajo es recompensado con unos ricos arándanos.

Adhesión de un transmisor a una de las reinas.

Adhesión de un transmisor a una de las reinas

: Equipados con un receptor y una antena, los investigadores buscan una señal de las reinas de abejorro.

 Equipados con un receptor y una antena, el equipo de investigadores buscan una señal de las reinas de abejorro.

Hay vallas, rompe vientos, zanjas y estanques de irrigación para mantener las parcelas de arándanos, así como los obstáculos naturales y hechos por el hombre en el entorno adyacente y los sistemas de producción. Equipos de monitoreo de dos personas —uno conduciendo un vehículo, el otro con el receptor- comenzaban cada jornada buscando una reina cercana al último lugar en el que se la había marcado el día previo. “Estuvimos con ella hasta que le perdimos el rastro, marcando los puntos del GPS con intervalos de dos a cinco minutos. Para hacer esto tienes que correr, saltar vallas y marcar lugares al trote, ir a sabanas espinosas y también mirar a la reina a medida que vuela frente a uno sobre un estanque de irrigación que no puedes cruzar”, dice Cavigliasso.

 “Las abejas podían siempre volar más rápido de lo que nosotros podíamos ir”, dice Phifer.

Los investigadores hallaron que las nuevas reinas en búsqueda de sitios para anidar se movieron a través de grandes áreas, en su mayoría dentro de los campos de arándanos. Una vez que sus nidos se establecieron, exploraron la periferia de los terrenos agrícolas buscando flores silvestres y otras plantas florecientes en áreas no desarrolladas —recursos para nutrir la creciente colonia de obreras que sigue a la floración del arándano. La documentación de este cambio de distribución y preferencias dietarías en el ciclo de vida de las reinas se suma al conocimiento establecido, relacionado tanto a la actividad de las abejas como a las prácticas de gestión territorial que pueden fomentar su preservación y protección.

Un modelo de policultivo comunitario más allá de las abejas

El primer estudio para rastrear los movimientos de los abejorros reinas en un establecimiento agrícola y relacionar cambios de movimiento a lo largo del tiempo y espacio con los recursos del polen, también ilustró que la investigación exitosa no tiene características de un monocultivo. A pesar de los obstáculos y picaduras, Cavigliasso dice que los aspectos más abrumadores del proyecto surgieron mucho antes que las reinas fueran atrapadas con las redes, preparadas y rastreadas. “Creo que lo más difícil fue organizar la logística para comenzar el estudio. Había muchas cosas que no sabíamos si iban a funcionar y teníamos grandes expectativas. Una vez en el campo, las cosas se resolvieron rápidamente y supimos improvisar muy bien”.

Así como las reinas de abejorros aprovechan nuevos recursos que necesitan para nutrir a las próximas castas y sostener la comunidad, esta red internacional de investigadores está disponible para proporcionar recursos intelectuales académicos para beneficio de las futuras generaciones. La ‘E’ en PIRE y BIOPIRE, recuerda Flaspohler, representa a la educación (The ‘E’ in PIRE and BIOPIRE, Flaspohler reminds, stands for education). Ofrecer un marco de desarrollo de carrera para los próximos investigadores fue parte de esta misión.

“Este proyecto es un gran ejemplo de esa relación que da frutos”, dice Flaspohler.

Los esfuerzos hacia ese objetivo no se detuvieron con la iniciativa. Como el proceso holístico agro-culture de la UNESCO, que considera todos los componentes que conviven en el ambiente de la agricultura, las colaboraciones de investigación prosiguen para completar el círculo. “BIOPIRE se construyó y se expandió fuertemente en un núcleo de investigadores con una larga historia de trabajo conjunto en disciplinas”, dice Halvorsen, directora de BIOPIRE del Michigan Tech. “Esto nos aseguró que teníamos un grupo principal experimentado en investigación transdisciplinaria, investigadores que llegaron al proyecto con una gran confianza mutua y un conocimiento total de los desafíos de trabajar juntos en un proyecto como éste. Pudimos aprovechar esta experiencia y las relaciones para sumar lentamente a nuevos investigadores que aportaron la experiencia y las habilidades sociales vitales para el éxito de los proyectos grandes y complejos donde el trabajo conjunto requiere mucha paciencia y compromiso. Son lecciones para tener en cuenta siempre que se formen equipos de investigación grandes y complejos con diversidad disciplinaria”.

Las relaciones en la investigación establecidas y mantenidas mientras se persigue a las reinas de abejorros en los campos de arándanos son una forma de continuar las conversaciones y colaboraciones del futuro sobre las que descansa nada menos que el destino del mundo. Al igual que los abejorros, los investigadores tienen un gran peso. Pero la responsabilidad es también compartida colectivamente entre los ciudadanos del mundo.

Publicado en: https://www.mtu.edu/magazine/research/2021/stories/flight-bumblebees/

Para más información:

Referencias

Localización geográfica:
    • Argentina
    • Entre Ríos
Personas mencionadas: