Durante anos, os cientistas acreditaram que a receita para criar uma abelha rainha era simples: alimentar uma larva em desenvolvimento com bastante geléia real e ela governaria a colônia.
Um novo estudo mostra que a realidade é muito mais complexa.
Os pesquisadores descobriram que as futuras rainhas são criadas em câmaras de criação especialmente projetadas, construídas por jovens abelhas operárias. Essas câmaras fornecem cera única, condições mais quentes e cuidados especiais que ajudam a orientar o desenvolvimento da larva até se tornar uma rainha saudável.
Descobertas publicadas em revista Naturezamostram que as estruturas conhecidas como câmaras de criação, às vezes chamadas de “presépios reais”, são muito mais do que recipientes de proteção. É um ambiente cuidadosamente projetado que desempenha um papel crucial no desenvolvimento da rainha. A equipe de pesquisa também identificou um grupo até então desconhecido de jovens abelhas operárias, chamadas “construtoras de peito”, que parecem ser especialmente adequadas para criar e manter tais câmaras.
“A ideia antiga era relativamente simples: pegar um ovo, transferi-lo para uma rainha, alimentá-lo com geleia real e você terá uma rainha”, disse Boris Baer, entomologista e diretor do Centro de Pesquisa Integrativa de Abelhas (CIBER) da Universidade da Califórnia, em Riverside, cujo laboratório participou do trabalho. “Descobrimos que existe todo um mecanismo por trás desse processo. É muito mais perfeito do que imaginávamos.”
As abelhas rainhas precisam de mais do que geleia real
As abelhas rainhas e as abelhas operárias começam a vida quase da mesma forma, emergindo de ovos quase idênticos. Apesar de um início semelhante, as rainhas crescem, desenvolvem-se mais rapidamente e podem viver muito mais tempo que as operárias. Eles também servem como a única fêmea da colônia que põe ovos, produzindo a próxima geração de abelhas.
Durante décadas, os investigadores analisaram a geleia real, a substância rica em nutrientes fornecida às larvas jovens pelas abelhas operárias, como o principal motor desta transformação dramática.
Um novo estudo mostra que a nutrição por si só não pode explicar o que está acontecendo.
Usando uma combinação de imagens térmicas, monitoramento comportamental, técnicas de ciência de materiais e análise química, os cientistas investigaram o ambiente onde as rainhas são criadas. Eles encontraram grandes diferenças entre as células reais e as conhecidas câmaras hexagonais usadas para criar abelhas operárias.
O útero tem um papel especial
A abelha rainha tem um formato característico de amendoim e é feita de cera, que difere em características físicas e químicas da cera de colmeia comum. O material é menos denso, mais flexível, retém melhor o calor e a umidade, criando condições favoráveis para o desenvolvimento do útero.
Os investigadores também encontraram diferenças nos ácidos gordos da cera e nos sinais químicos, sugerindo que as rainhas proporcionam condições únicas para o desenvolvimento.
Para determinar se essas câmaras realmente afetam o desenvolvimento, a equipe criou larvas rainhas em gaiolas feitas de geleia real ou cera de trabalho padrão. Mesmo quando ambos os grupos receberam o mesmo alimento, as larvas criadas em cera de operária tinham maior probabilidade de morrer e eventualmente se transformar em rainhas menores.
Os resultados sugerem que o ambiente é tão importante quanto a dieta na formação da futura rainha.
Conheça os construtores do Queen Cell
O estudo também identificou as abelhas operárias responsáveis pela criação e manutenção desses viveiros reais.
Conhecidas como construtoras de rainhas, essas abelhas tendem a ser mais jovens do que muitas das outras operárias da colméia. Enquanto amamentam os úteros em desenvolvimento, mantêm uma temperatura corporal mais elevada e sofrem alterações fisiológicas que parecem estar relacionadas com o seu papel especializado.
O calor extra pode explicar por que os úteros se desenvolvem tão rapidamente. As abelhas rainhas atingem a maturidade em cerca de 16 dias, enquanto as abelhas operárias demoram cerca de 21 dias. Este desenvolvimento mais rápido pode ser crítico se uma colónia necessitar urgentemente de uma nova rainha.
Em vez de simplesmente reutilizar a cera existente, os construtores da rainha coletam, modificam e enriquecem ativamente os materiais usados nas câmaras reais. Seus corpos também ativam várias vias biológicas relacionadas à produção de cera, mudando efetivamente a forma como funcionam durante essa tarefa.
Para ver como esses materiais foram montados, os pesquisadores adicionaram vestígios de grafite aos favos de mel comuns. Com o tempo, cera escurecida apareceu dentro das células da rainha, indicando que as operárias coletaram e transformaram seletivamente materiais de outras partes da colméia para uso no desenvolvimento da rainha.
A corte real na colmeia
Segundo Baer, esse processo se assemelha a algo muito mais organizado do que um viveiro de insetos comum.
A evidência aponta para um esforço altamente coordenado por parte da colónia para nomear o próximo governante.
“Você pode pensar nisso como algo como o Palácio de Buckingham”, disse ele. “Existe um grupo especial de abelhas que está totalmente focado no crescimento da rainha e, se não fizer isso direito, a colônia não consegue se reproduzir”.
Os investigadores observaram o mesmo padrão em espécies de abelhas melíferas asiáticas e europeias, sugerindo que esta estratégia evoluiu há muito tempo e pode ser generalizada entre as abelhas melíferas.
O projeto reuniu especialistas nas áreas de comportamento, fisiologia, química, ciência dos materiais e genômica. Foi liderado pelos ex-alunos de doutorado da UCR, Yu Fang e Yahya Al Nagar.
“Em sua natureza colaborativa, este projeto reflete a filosofia mais ampla do CIBER de reunir diferentes disciplinas para resolver questões biológicas complexas”, disse Baer.
O que significa descoberta além das abelhas
As descobertas podem ter implicações além das abelhas melíferas. Eles sugerem que o desenvolvimento pode ser moldado não apenas pela genética e pela nutrição, mas também pelo ambiente físico e social dos organismos.
Durante anos, as abelhas rainhas foram um dos exemplos biológicos mais simples de evolução: um alimento especial cria um inseto especial. Esta pesquisa pinta um quadro muito mais rico. Uma rainha não emerge de uma geleia real. Em vez disso, toda a colónia trabalha em conjunto para criar as condições necessárias para o seu sucesso.
“Este trabalho mostra quanta sofisticação existe nas sociedades de insetos”, disse Baer. “As colônias de abelhas não são apenas coleções de indivíduos. Elas funcionam como sistemas biológicos integrados, capazes de criar seu próprio ambiente.”
