Un estudio muestra que la exposición a pesticidas puede impactar dramáticamente los comportamientos sociales de las abejas

Un estudio muestra que la exposición a pesticidas puede impactar dramáticamente los comportamientos sociales de las abejas

Un trabajador del abejorro (Bombus impatiens) que forrajea al aire libre, equipado con una etiqueta de seguimiento única (BEEtag). Crédito: James Crall

Para las abejas, ser social lo es todo.


Ya sea buscando comida, cuidando a los jóvenes, utilizando sus cuerpos para generar calor o para avivar el nido, o construyendo y reparando nidos, una colonia de abejas hace casi todo como una sola unidad.

Si bien estudios recientes han sugerido que la exposición a pesticidas podría tener un impacto en el comportamiento de alimentación, un nuevo estudio, dirigido por James Crall, ha demostrado que esos efectos pueden ser solo la punta del iceberg.

Crall es un profesor post-doctoral que trabaja en el laboratorio de Benjamin de Bivort, profesor asociado de biología evolutiva y organémica Thomas D. Cabot. Es el autor principal de un estudio que muestra la exposición a pesticidas neonicotinoides, la clase de pesticidas más utilizada. En la agricultura, tiene profundos efectos en una serie de comportamientos sociales.

Utilizando una plataforma robótica innovadora para observar el comportamiento de las abejas, Crall y sus coautores, incluidos Bivort y Naomi Pierce, Sidney A. y John H. Hessel, profesor de biología, demostraron que, después de la exposición al pesticida, las abejas pasaron menos tiempo amamantando Las larvas ya eran menos sociales que otras abejas. Pruebas adicionales demostraron que la exposición afectó la capacidad de las abejas para calentar el nido y para construir tapas aislantes de cera alrededor de la colonia. El estudio se describe en un artículo del 9 de noviembre en Ciencia.

Además de Crall, de Bivort y Pierce, el estudio fue coautor de Callin Switzer, Ph.D. '18, Stacey Combes de UC Davis, ex ayudantes de investigación en Biología Organísmica y Evolutiva Robert L. Oppenheimer y Mackay Eyster y la estudiante de Harvard Andrea Brown, '19.

"Estos pesticidas empezaron a usarse a mediados de la década de 1990 y ahora son la clase de insecticida más utilizada en todo el mundo", dijo Crall. "Por lo general, funcionan a través del tratamiento de semillas: las concentraciones altas se dosifican en las semillas, y una de las razones por las que los agricultores y las compañías de pesticidas prefieren estos compuestos es porque las plantas los absorben … así que la idea es que proporcionan resistencia a toda la planta. Pero el problema es que también aparecen en el polen y las abejas se alimentan de néctar ".

Durante la última década, dijo Crall, varios estudios han relacionado la exposición a los pesticidas con interrupciones en el forrajeo, "pero había razones para sospechar que no era el panorama completo".

"Forrajear es solo una parte de lo que hacen los abejorros", dijo Crall. "Esos estudios estaban captando los efectos importantes que estos compuestos estaban teniendo sobre lo que está sucediendo fuera del nido, pero hay un mundo entero de conductas realmente importantes dentro de … y esa es una caja negra que queríamos abrir un poco. "

Rastreo automatizado de trabajadores del nido en una colonia de abejorros (Bombus impatiens). Crédito: James Crall

Para hacerlo, Crall y sus colegas desarrollaron un sistema de mesa único que les permitió rastrear la actividad de las abejas en hasta una docena de colonias a la vez.

"Lo que hacemos es poner una etiqueta en blanco y negro con un código QR simplificado, en la parte posterior de cada abeja", dijo. "Y hay una cámara que puede moverse sobre las colonias y rastrear el comportamiento de cada abeja automáticamente usando la visión de computadora … así que nos permite mirar dentro del nido".

Al usar el sistema, Crall y sus colegas pudieron dosificar abejas individuales específicas con el pesticida y observar los cambios en su comportamiento (menos interacción con las parejas de nidos y pasar más tiempo en la periferia de la colonia), pero esos experimentos son limitados en varios aspectos. Formas importantes.

"Uno es fisiológico", dijo Crall. "Aunque le estábamos dando a las abejas dosis realistas de pesticidas, beber su asignación diaria de café en cinco minutos será diferente a esparcirlo a lo largo del día, por lo que administrar una gran dosis podría no ser totalmente realista. otra importante es que una colonia de abejas es una unidad funcional. No tiene sentido tratar a las personas, porque lo que se pierde cuando se hace es la estructura social natural de la colonia ".

Sin embargo, con el sistema robótico, los investigadores pueden tratar una colonia entera como una sola unidad.

Cada una de las 12 unidades del sistema, dijo Crall, alberga una única colonia donde las abejas tienen acceso a dos cámaras: una para imitar el nido y la otra para actuar como un espacio de alimentación.

"Eso nos permite hacer una exposición múltiple a nivel de colonia y hacer un monitoreo continuo", dijo Crall. "Creemos que esto está mucho más cerca de cómo funciona su comportamiento natural, y también nos permite automatizar el seguimiento del comportamiento en múltiples colonias al mismo tiempo".

Al igual que en estudios anteriores, dijo Crall, las abejas expuestas mostraron cambios en los niveles de actividad y socialización, y pasaron más tiempo en los márgenes del nido, pero las pruebas también mostraron que los resultados fueron más fuertes durante la noche.

"Las abejas en realidad tienen un ritmo circadiano muy fuerte", explicó Crall. "Entonces, lo que encontramos fue que, durante el día, no hubo un efecto estadísticamente observable, pero en la noche, pudimos ver que se estaban estrellando. Aún no sabemos si (los pesticidas) están interrumpiendo la regulación de los genes circadianos o si esto es solo algo, tal vez retroalimentación fisiológica … pero sugiere que, solo desde una perspectiva práctica, si queremos entender o estudiar estos compuestos, ver los efectos de la noche a la mañana importa mucho ".

Alimentación manual de un trabajador de abejorros (Bombus impatiens) durante los ensayos de exposición aguda. Crédito: James Crall

Experimentos adicionales, en los que se colocaron sondas de temperatura dentro de colmenas al aire libre, sugirieron que los pesticidas tienen efectos profundos en la capacidad de las abejas para regular las temperaturas dentro del nido.

"Cuando las temperaturas bajan, las abejas cierran sus alas y tiemblan sus músculos para generar calor", dijo Crall. "Pero lo que encontramos fue que, en las colonias de control, incluso cuando la temperatura fluctuaba ampliamente, podían mantener la temperatura de la colonia en unos pocos grados. Pero las abejas expuestas pierden drásticamente la capacidad de regular la temperatura. . "

Además de interrumpir la capacidad de las abejas para calentar o enfriar directamente el nido, el experimento también reveló que la exposición a pesticidas afectó la capacidad de las abejas para construir una tapa de cera aislante sobre la colonia.

"Casi todas nuestras colonias de control construyeron ese límite", dijo Crall. "Y parece que se ha eliminado totalmente en las colonias expuestas a pesticidas, por lo que pierden esta capacidad para realizar esta reestructuración funcional del nido".

En el futuro, dijo Crall, hay algunas preguntas adicionales planteadas por el estudio que espera abordar.

"Este trabajo, especialmente sobre la termorregulación, abre un nuevo conjunto de preguntas, no solo sobre cuáles son los efectos directos de los pesticidas, sino cómo esos pesticidas afectan la capacidad de las colonias para enfrentar otros factores estresantes", dijo. "Este trabajo sugiere que, en ambientes particularmente extremos, podríamos esperar que los efectos de los pesticidas sean peores, por lo que cambia la manera en que realizamos prácticamente pruebas de agroquímicos en general, pero apunta a preguntas específicas sobre si podríamos ver más fuertes declinaciones en ciertos ambientes ".

Tomados en conjunto, Crall cree que los hallazgos apuntan a la necesidad de una regulación más estricta de los neonicotinoides y otros pesticidas que puedan afectar a las abejas.

"Creo que estamos en un punto en el que deberíamos estar muy, muy preocupados por la forma en que estamos cambiando el medio ambiente socavando y diezmando las poblaciones de insectos que son importantes no solo para la función de cada ecosistema … sino Eso es muy importante para la producción de alimentos ", dijo. "Nuestro sistema alimentario se está volviendo más y más dependiente de los polinizadores con el tiempo; hoy en día, aproximadamente un tercio de los cultivos alimentarios dependen de los polinizadores, y eso solo está aumentando. Hasta ahora, hemos tenido este don abundante y natural de polinizadores haciendo todo esto trabaja para nosotros, y ahora estamos empezando a darnos cuenta de que no es un hecho, así que creo que deberíamos estar muy preocupados por eso ".


Explorar más lejos:
El pesticida neonicotinoide afecta el forrajeo y la interacción social en abejorros

Más información:
J.D. Crall el al. "La exposición a los neonicotinoides altera el comportamiento de los nidos de abejorros, las redes sociales y la termorregulación" Ciencia (2018). science.sciencemag.org/cgi/doi… 1126 / science.aat1598

"El pesticida afecta el comportamiento social de las abejas" Ciencia (2018). science.sciencemag.org/cgi/doi… 1126 / science.aav5273

Referencia del diario:
Ciencia

Proporcionado por:
Universidad Harvard

Leave a comment

Send a Comment

Your email address will not be published. Required fields are marked *

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.