As abelhas sociais sem ferrão


Por que estudar as abelhas?

As associações mais freqüentes com a palavra "abelha" são flores, mel, trabalho, abelhas africanizadas, agressividade, cera (velas), inseto social, apicultura, própolis, pólen. Algumas das espécies de abelhas apareceram na Terra há mais de 100 milhões de anos, e desde então houve uma interação muito íntima entre as flores e as abelhas. As flores atraem as abelhas usando perfumes e suas pétalas vistosas, nas quais às vezes são encontradas certas marcas coloridas que indicam onde estão os nectários florais, glândulas que produzem uma substância açucarada, o néctar, recompensa açucarada apreciada pelos visitantes. As flores em geral também produzem grande quantidade de pólen, que são seus gametas masculinos, fonte de proteínas para os insetos. Deste modo, as abelhas procuram as flores para ali se alimentarem; através deste vôo de flor em flor, levam junto ao corpo os grão de pólen e fertilizam as flores. Esta associação foi muito bem sucedida, e encontramos casos realmente especializados e extraordinários de polinização por abelhas. Embora o vento possa ser um agente polinizador, as flores polinizadas pelos insetos produzem frutos de melhor qualidade, com mais suco e melhores sementes. Mais de 3/4 da alimentação do homem é baseada em plantas polinizadas pelas abelhas.

As abelhas mais populares no mundo todo são aquelas também encontradas nos produtos doces das padarias, cujo nome científico é Apis mellifera. Entretanto, há muitos tipos diferente de abelhas. Estima-se em mais de 30.000 as espécies de abelhas do mundo. No Brasil, devemos ter cerca de 5000 espécies diferentes. Uma das características gerais das abelhas é a dependência integral de produtos florais.

Podemos tratar da diversidade de espécies de abelhas de várias maneiras diferentes. Uma delas é separar as espécies que são de hábito solitário, isto é, os adultos copulam, as fêmeas constróem um ninho, colocam ali o alimento necessário para o desenvolvimento de sua cria (um ovo colocado sobre uma mistura de pólen e néctar; a larva vai se alimentar desta mistura, e depois completar o seu desenvolvimento transformando-se em pupa e finalmente em um inseto adulto) e nunca vão conviver com seus filhos. A maioria das espécies de abelhas pertence a esta categoria. O outro extremo é ocupado pelas espécies altamente sociais, isto é, que vivem em sociedades muito bem organizadas onde existe uma rainha, responsável pela reprodução, operárias que se ocupam das outras tarefas do ninho, cuidado especializado da prole e uma sobreposição de gerações que pode permitir a uma mesma colônia viver por mais de 50 anos. As espécies sociais são menos numerosas, em torno de 1000 conhecidas até o momento.

Nas regiões tropicais estamos ainda na fase de inventariar as espécies de abelhas encontradas nos vários ecossistemas. Assim sendo, no Brasil já foram feitos cerca de 40 levantamentos faunísticos com metodologia semelhante, que nos permitem ter uma idéia preliminar de nossa fauna. As comunidades de abelhas são geralmente ricas em um determinado local: nos jardins do Instituto de Biociências da USP, no coração de S. Paulo, uma das maiores cidades da atualidade, por exemplo, há cerca de 132 espécies de abelhas. Na Estação Biológica de Boracéia , na Mata Atlântica de S. Paulo, este número sobe para 260. A alta biodiversidade é uma de nossas riquezas maiores. Aqui cabe, entretanto, um comentário: faltam especialistas para identificar as espécies, e parte delas nunca foi sequer descrita. É comum encontramos nos trabalhos especializados referências como espécie 1, espécie 2, 3, 4, etc., aguardando estudos mais detalhados. A análise das comunidades de abelhas , nas áreas tropicais, enfrenta a dificuldade do impedimento taxonômico, isto é, precisamos formar e empregar especialistas neste ramo.

A importância de se conhecer a comunidade de abelhas de um local e suas relações com as flores é grande: são os potenciais polinizadores de nossas áreas naturais e da agricultura regional. As abelhas podem ser especialistas em determinadas flores ou famílias botânicas, coletando com a máxima eficiência nelas e operando como polinizadores especializados, ou generalistas, isto é, visitam muitas espécies botânicas e as polinizam com menor eficiência do que as especialistas, mas não dependem exclusivamente delas para sua sobrevivência. As espécies sociais, que vivem durante o ano todo , são generalistas. Entretanto, as plantas visitadas por cada espécie da comunidade local vão variar com a abundância relativa de ninhos e de floradas, embora existam preferências de determinadas espécies de abelhas por espécies ou famílias de plantas. Na natureza existe um balanço de predominância de especialistas e generalistas em certas floradas. Uma vez conhecidos estes mecanismos, estas abelhas são intensamente estudadas, criadas pelo homem para aumentar a produção de culturas agrícolas e de alimentos.

Assim, por exemplo, a Megachile roduntata, espécies solitária, é importante polinizadora da alfafa do Hemisfério Norte. Já as abelhas Apis mellifera são os polinizadores generalistas mais utilizados no mundo todo, talvez por ser criada em todos os continentes. Apesar da Apis mellifera ser o inseto social mais estudado do mundo, pouco sabemos sobre ela, de modo que é a abelha que serve de foco para estudos cada vez mais especializados. Na verdade, a Apis mellifera, por ser melhor conhecida, serve como parâmetro de comparação com as outras espécies sociais, cujo conhecimento biológico para a Ciência é ainda rudimentar.

Para a sobrevivência das espécies sociais, é muito importante conhecermos seus hábitos de vida. Assim, estudar onde fazem os ninhos, quais as premissas para construí-los, as faixas de distribuição geográfica (geralmente moldadas pela temperatura , umidade relativa e tipo de vegetação) e suas preferências florais, isto é , onde coletam o seu alimento, constituem-se no primeiro passo para programas de restauração ambiental ou de criação destas abelhas. Atualmente, estações meteorológicas digitalizadas, imagens de satélites e equipamentos de controle de dados ambientais (dataloggers) nos fornecem dados sobre as necessidades abióticas das espécies. Estes estudos nos levam também aos laboratórios de fisiologia do metabolismo e estudos bioquímicos de enzimas que atuam no vôo das abelhas. Já as análises das plantas visitadas pode ser feita de modo indireto através de análise polínica do mel e do pólen coletado pelas abelhas e armazenado nos ninhos; são a base para avaliação de importância ecológica relativa das espécies sociais nos ecossistemas, além de fundamentais para programas de restauração ambiental.



O estudo das abelhas na Universidade

A estrutura social dos insetos tem sido estudada intensivamente nos últimos 30 anos. Aqui consideramos as teorias que explicam a evolução do comportamento social, baseadas em estudos genéticos altamente especializados, usando, por exemplo, marcadores moleculares como os microssatélites de DNA. Estes permitem que sejam verificados os níveis de parentescos entre ninhos de uma determinada área, a maternidade de machos, a competição entre rainhas e operárias. Através de estudos de DNA mitocondrial também estudamos as relações filogenéticas entre as espécies. O comportamento social atualmente é avaliado através de marcação individual, filmagens em vídeo, análises quantitativas complementadas com estatística especializada e experimentos para resolver questões pontuais. A divisão de trabalho , seus mecanismos e especializações, a organização colonial e o comportamento individual são estudados detalhadamente. O comportamento reprodutivo tem enorme importância, destacando-se aqui estudos sobre monandria ou poliandria e quais os feromônios envolvidos no processo de atração entre os sexos. As colônias de insetos sociais seriam moldadas pela sua composição genética, e os mecanismos proximais para o desenrolar das fases do ciclo intermediados por feromônios, substâncias químicas produzidas por um inseto que atuam no comportamento e fisiologia de outros companheiros de ninho. Assim, por exemplo, a rainha de Apis mellifera inibe o desenvolvimento de ovários das operárias e a construção de novas células reais através de feromônios produzidos nas glândulas mandibulares. É o controle químico das sociedades de insetos. Estes assuntos são motivo de publicações até em revistas como Science e Nature, consideradas como muito importantes e competitivas na ciência internacional.

Estudamos em laboratório principalmente as abelhas sociais nativas no Brasil, pertencentes à subfamília Meliponinae. São cerca de 300 espécies de abelhas sociais que têm como característica comum a presença de ferrão vestigial, ou seja, não ferroam: defendem seus ninhos enroscando nos cabelos do observador, mordiscando a pele, etc. Existem no país todo. Conhecemos muito pouco a respeito da biologia de cerca de 30 espécies destas abelhas, e as outras são quase completamente desconhecidas pela Ciência, embora tenham sido cultivadas por algumas de nossas populações indígenas mais avançadas, daí o nome popular de abelhas indígenas sem ferrão. Atualmente há grande interesse na criação destas abelhas por apicultores de todo país, os quais estão organizados em cooperativas e associações. Nos congressos de Apicultura, uma tradição no país por causa da produção de mel significativa da abelha africanizada, as reuniões e conferências sobre meliponíneos têm sido muito concorridas, servindo para divulgar os dados de biologia e estreitar os laços de cooperação entre apicultores e cientistas. Existe mesmo uma lista eletrônica de discussão sobre o assunto, onde os meliponicultores se organizam para o desenvolvimento do conhecimento regional.

Esta tendência de busca de conhecimentos regionais é mundial. Os meliponíneos do México estão sendo estudados por vários pesquisadores, assim como sua criação. O Codex maia, que cultua a abelha Melipona beechei como divindade, está sendo estudado e tem sido objeto de várias publicações; o uso de mel de abelhas indígenas como remédio para doenças do globo ocular vem deste tempo e passa pela tradição cultural de vários povos latino-americanos.

Estabelecido há cerca de 30 anos, o Laboratório de Abelhas do IBUSP abordou nas suas pesquisas os assuntos mencionados acima. Procuramos estabelecer uma linha de pesquisa inexistente até então, a do estudo das plantas visitadas por várias espécies de abelhas através da análise polínica. Fizemos levantamentos faunísticos, além de trabalhos essencialmente teóricos. Entretanto, sempre tivemos participação em programas de divulgação, em reuniões de apicultores, em trabalhos aplicados. O Laboratório de Abelhas recebe escolares através do programa de visita do IB.

Temos uma home page com informações gerais e nossa produção científica http://eco.ib.usp.br/beelab. Na aldeia global que caracteriza o século XXI o conhecimento é a palavra-chave e a disponibilização da informação fundamental para o progresso dos povos. Se por um lado a comunidade científica trocava idéias através de congressos, revistas e reuniões especializadas, sem dúvida a comunicação rápida via Internet mudou os comportamentos e produtos da Ciência. Inquietações de cientistas do mundo todo- por incrível que pareça, quase todos reclamam da falta de recursos para estudos básicos, a falta de especialistas em determinadas áreas do conhecimento, a necessidade de programas mundiais- resultam em associações de grupos de cientistas com interesses comuns, o chamado colégio invisível.

O Laboratório de Abelhas do IBUSP aproveitou a cooperação internacional para integração com pesquisadores reconhecidos internacionalmente que tinham interesses nas questões aqui comentadas. Atualmente funciona informalmente como um Centro de Pesquisas onde as abelhas são objeto central de estudo. Alunos de vários departamentos de nosso Instituto e de outras Universidades brasileiras fazem sua pós-graduação aqui. São três os professores contratados pela USP (sendo o principal deles, Dr Paulo Nogueira Neto, aposentado), mas temos uma rede de colaboradores especializados de outras universidades de primeira linha, além de pós-doutores que estudaram na Holanda, Estados Unidos, Austrália, Alemanha, Inglaterra, com experiências em áreas variadas e grande competência, com suporte financeiro da FAPESP ou do CNPq. A cooperação internacional é mantida com a Universidade de Tübingen, Alemanha, Universidade de Utrecht, Holanda, Rice University, USA, além de programas com pesquisadores da Keele University, UK., Instituto de Zoologia da Universidade de Viena, Áustria. Estamos participando dos programas com abelhas desenvolvidos pela PUC-RGS na Estação Ecológica de S. Francisco de Paula. Temos programas de desenvolvimento sustentado com a criação de abelhas no Nordeste brasileiro, com apoio do PPP, em colaboração com docente da Universidade Federal da Paraíba e com docentes da Universidade Federal da Bahia. Atuamos em vários programas de pós-graduação em nível de mestrado e doutorado, com alunos de várias partes do Brasil.

Além disso, cooperamos em iniciativas do governo brasileiro como a reunião de outubro de 1998, promovida pelo Ministério do Meio Ambiente, um workshop que reuniu aqui na USP especialistas de 12 países e 4 continentes para estudar o declínio dos polinizadores de uso agrícola e programas de desenvolvimento desta área, que vai se reverter na maior potencialidade de produção de alimentos .Os resultados desta reunião são a produção de um livro, que está na fase final de preparação, e uma proposta para a Convenção da Biodiversidade visando a proteção das abelhas polinizadores de importância agrícola, a Declaração de S. Paulo, apresentada neste mês de fevereiro de 2000 em Montreal.

No momento estamos disponibilizando em rede, para professores, alunos e demais interessados, chave de classificação com glossário ilustrado para famílias de abelhas e para gêneros de meliponíneos. As informações sobre abelhas sem ferrão estão também em links sobre as flores visitadas (http://www.ib.usp.br/beeplant/) e alguns dados comportamentais sobre espécies importantes que ocorrem no Campus da USP (http://www.ib.usp.br/beelife/). Esta é a primeira parte de um trabalho que deverá ser completado paulatinamente.
 

Vera Lucia Imperatriz Fonseca
vlifonse@usp.br
Professora Titular