A descoberta de que rainhas de abelhões conseguiam aguentar e sair ilesas após mais de uma semana submersas em água deixou os cientistas espantados em 2024.
Agora, um novo estudo revela como isso é possível. Entre as ferramentas de sobrevivência destas rainhas está a notável capacidade de retirar oxigénio da água à sua volta - o que lhes permite, literalmente, respirar debaixo de água durante algum tempo.
É uma capacidade que pode ajudar o coração de uma colónia a resistir a uma crise, como o alagamento de uma toca, permitindo à rainha sobreviver e reconstruir quando as condições voltam a estar mais estáveis. E a sua descoberta sugere que algumas espécies poderão ter reservas ocultas de resiliência face a extremos ambientais.
"As nossas descobertas", escreve uma equipa liderada pelo fisiologista evolutivo Charles Darveau, da Universidade de Ottawa, no Canadá, "revelam uma notável estratégia de tolerância a inundações e fornecem uma base para explorar os limites, mecanismos e significado ecológico da sobrevivência subaquática em insetos terrestres."
Todos os invernos, algumas espécies de insetos entram em hibernação num período de desenvolvimento e metabolismo suspensos conhecido como diapausa. Para algumas rainhas de abelhão, isso significa encontrar uma toca segura e confortável, instalar-se nela e entrar num estado de dormência.
No entanto, as tocas nem sempre permanecem seguras e acolhedoras. Estes refúgios subterrâneos podem ser vulneráveis a inundações, e uma abelha em diapausa está demasiado lenta para reagir com a rapidez que uma emergência dessas exigiria.
Fenómenos meteorológicos como chuva intensa, degelo e subida dos níveis freáticos podem inundar uma toca de abelha. Isso não acontece necessariamente de forma regular, mas surge de modo imprevisível e com risco suficiente para que, ao que tudo indica, pelo menos uma espécie norte-americana, Bombus impatiens, tenha desenvolvido uma adaptação.
Em 2024, os cientistas revelaram que as rainhas de B. impatiens apresentam uma elevada taxa de sobrevivência após até uma semana submersas em água - cerca de 90 por cento.
Agora, ficamos finalmente a saber como conseguem: através de uma combinação de respiração subaquática, metabolismo anaeróbio e "profunda depressão metabólica" - um estado de atividade metabólica extremamente reduzida.
Em experiências laboratoriais com dezenas de rainhas em diapausa de inverno, os investigadores submergiram os abelhões em água fria e monitorizaram o seu metabolismo e as trocas gasosas.
As trocas gasosas foram medidas tanto na água onde as abelhas estavam submersas como no ar da câmara acima da água. Os investigadores acompanharam os níveis de dióxido de carbono e oxigénio e verificaram que o primeiro aumentava ligeiramente, enquanto o segundo diminuía. Isto é compatível com respiração - as abelhas estavam a captar oxigénio da água e a libertar dióxido de carbono.
Ao mesmo tempo, as abelhas submersas mostraram uma acumulação de lactato. Quando o corpo não consegue obter oxigénio suficiente, as células mudam para um processo metabólico que gera energia sem oxigénio. O lactato é um subproduto desse metabolismo anaeróbio.
Por fim, esse metabolismo é reduzido ao mínimo indispensável para a sobrevivência. A diapausa, por si só, já diminui o metabolismo de uma rainha em mais de 95 por cento. A submersão reduz esse valor ainda mais. Usando o dióxido de carbono como indicador do metabolismo, é possível observar essa descida.
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. Após oito dias debaixo de água, essa taxa de produção tinha descido para 2,35 microlitros, ou cerca de um sexto do valor inicial.
Em conjunto, estes processos permitem que as rainhas absorvam oxigénio da água em redor enquanto mantêm as suas necessidades energéticas extremamente baixas.
É um truque muito engenhoso, embora ainda haja aspetos por esclarecer. Os investigadores não determinaram de que forma B. impatiens extrai o oxigénio da água; acreditam que as rainhas recorrem a uma guelra física, uma fina camada de ar retido que troca gases com a água, mas isso ainda não foi confirmado.
Também querem perceber quais são os limites desta extraordinária capacidade de sobrevivência.
"Estudos futuros que manipulem as condições da água e a provável guelra física, juntamente com análises detalhadas da recuperação, permitirão esclarecer melhor as adaptações que permitem às rainhas suportar submersões prolongadas", escrevem.
A investigação foi publicada na revista Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences.
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