Em um dia escaldante de verão em Madison, Wisconsin, Jade Kochanski atravessa uma pradaria repleta de flores silvestres. Com a rede contra insetos na mão, ela examina cuidadosamente as flores coloridas. Ela está em uma missão para capturar e identificar os zangões que vivem lá. Se tiver sorte, ela descobrirá um achado raro — um zangão-ferrugem-remendado ameaçado de extinção, nomeado assim por causa da mancha marrom-avermelhada que as operárias e os machos da espécie ostentam em suas costas.
Kochanski, uma estudante de doutorado em biologia integrativa na Universidade de Wisconsin-Madison, mede meticulosamente os zangões que captura e corta um pequeno pedaço da perna, uma maneira comum e não letal de obter material genético dessas criaturas. Cada amostra que ela coleta dos zangões-ferrugem-de-manchas é destinada a um laboratório em Utah para ajudar os pesquisadores a descobrir os segredos genéticos essenciais para a sobrevivência da abelha. A análise de DNA ajudará os cientistas a estimar o número de colônias, identificar padrões de endogamia dentro dessas colônias e entender a diversidade genética geral e a saúde das populações de zangões-ferrugem-de-manchas.
Jade Kochanski captura uma abelha em uma pradaria em Madison, Wisconsin.
Antigamente comum no leste dos Estados Unidos e Canadá, a abelha-ferrugem (Bombus affinis) populações despencaram em quase 90 por cento ao longo de duas décadas devido à perda de habitat, uso de pesticidas, patógenos e mudanças climáticas, de acordo com o Serviço de Pesca e Vida Selvagem dos EUA. Agora, elas são encontradas em apenas uma fração de sua área de distribuição anterior, com populações dispersas no Alto Centro-Oeste e Nordeste dos Estados Unidos. Em 2017, a rusty patch se tornou a primeira abelha a ser listada como ameaçada de extinção nos Estados Unidos.
Em resposta à listagem, Kochanski se juntou a uma rede de cientistas que começaram a coletar amostras de tecido de abelhas-ferrugem em toda a sua área de distribuição. A iniciativa começou em 2020, quando Tamara Smith, a bióloga-chefe do Serviço de Pesca e Vida Selvagem dos EUA para a abelha-ferrugem, organizou uma reunião com pesquisadores de abelhas em Minnesota. O objetivo deles: identificar ferramentas de conservação que pudessem ajudar a salvar a espécie. “A genética foi a pergunta número 1 que saiu dessa (reunião)”, diz Smith. “Precisávamos entender o que estava acontecendo com essa espécie se quiséssemos avançar com algumas das outras ferramentas que ajudariam na conservação.”
Kochanski coleta um pequeno pedaço da perna de uma abelha para análises genéticas em Madison.
A pesquisa deles foi publicada na primavera passada no Revista de Ciência de Insetos e fornece o primeiro estudo genético de alcance amplo sobre a espécie. As descobertas oferecem insights importantes que podem ajudar na conservação da espécie, mas também levantam questões e preocupações sobre a capacidade da espécie de se recuperar. “Geneticamente, eles não estão indo tão bem quanto esperávamos”, diz Smith.
O estudo revelou um número surpreendentemente baixo de colônias de abelhas-bombus com manchas enferrujadas, mesmo em lugares onde a abelha parece prevalecer. “Nós vimos o Alto Centro-Oeste como o reduto da espécie”, diz John Mola, ecologista da Colorado State University e principal autor do estudo, “mas o que vimos a partir dos dados genéticos é que mesmo dentro desses redutos para a espécie, ainda há muito menos colônias do que poderíamos esperar.”
Uma abelha enferrujada voa por uma pradaria repleta de flores silvestres nativas em Fitchburg.
Como apenas rainhas produzem descendentes, as populações de abelhas são medidas por colônias, não por indivíduos. A cada primavera, as abelhas rainhas emergem da hibernação para criar ninhos onde produzem operárias fêmeas não reprodutivas que forrageiam, amamentam larvas e defendem o ninho. Mais tarde no verão, as rainhas passam a produzir indivíduos reprodutivos, incluindo machos e novas rainhas, que formarão suas próprias colônias no ano seguinte. Cada colônia pode conter mais de 100 indivíduos. Assim, mesmo que várias abelhas operárias sejam vistas em uma área, todas elas podem vir de apenas uma ou duas grandes colônias.
De acordo com o estudo, ter poucas colônias apresenta riscos significativos, incluindo torná-las vulneráveis à extinção local por eventos imprevisíveis, como incêndios nas pradarias onde vivem. À luz do estudo, os administradores de terras precisarão ser mais estratégicos com o uso de queimadas prescritas para gerenciar pradarias dentro do alcance das abelhas. Para auxiliar esses esforços, como parte de sua dissertação, Kochanski está desenvolvendo recomendações de queimadas que equilibrem a necessidade de manutenção da pradaria com a proteção dos zangões.
Poucas colônias também significam que remover até mesmo uma única rainha de uma área pode levar a uma extinção local, relata o estudo. Essa descoberta tem implicações claras para futuros programas de reprodução em cativeiro. Embora a reprodução de espécies ameaçadas em cativeiro possa ajudar a aumentar seus números, aumentar a diversidade genética e facilitar reintroduções, remover rainhas de abelhas-ferrugem-remendadas da natureza é arriscado devido aos seus números incrivelmente baixos. No entanto, Smith enfatiza que a reprodução em cativeiro para a espécie ainda é uma opção se os protocolos forem estabelecidos. “Embora possa haver riscos em tirar uma rainha de uma população, você tem que olhar para o que isso pode significar em termos de benefício para a espécie”, diz ela. Como as taxas de sobrevivência podem ser baixas na natureza, mesmo um ligeiro aumento na sobrevivência em cativeiro pode tornar a reprodução uma opção viável, ela explica.
Uma abelha rainha com manchas enferrujadas, que não apresenta a mancha cor de ferrugem característica vista em machos e operárias, em Kenosha, Wisconsin
O estudo também encontrou um sinal claro de endogamia nos zangões, o que poderia torná-los mais suscetíveis a doenças e mudanças ambientais. Análises genéticas revelaram que 15% dos machos eram diploides com dois conjuntos de cromossomos. Os zangões machos são tipicamente haploides com um conjunto de cromossomos, enquanto as fêmeas são diploides com dois conjuntos, explica Mola. Uma rainha põe ovos fertilizados para as fêmeas e ovos não fertilizados para os machos. No entanto, a diversidade genética insuficiente causada pela endogamia pode resultar em ovos fertilizados destinados a serem fêmeas se desenvolvendo em machos diploides, ele observa.
Embora o nível de endogamia observado nas abelhas pareça alto, os pesquisadores enfatizam que não está claro se isso é anormal. “É interessante saber que a endogamia está acontecendo”, diz Jonathan Koch, um entomologista pesquisador do Departamento de Agricultura dos EUA e autor sênior do estudo, mas “isso é algo alarmante? Porque, honestamente, ainda não sabemos bem.”
Mola diz que, embora 15% pareça significativo, “não temos certeza de como isso se compara a outras espécies ou populações, porque, apesar de sabermos que essa é uma boa maneira de estimar a endogamia em abelhas, isso não é amplamente feito”.
Para descobrir se a taxa é anormal, Mola, Koch e colegas estão usando espécimes de museu coletados antes da década de 1990 para identificar taxas de endogamia quando o número de abelhas era maior.
Uma abelha operária enferrujada, identificável pela mancha colorida em suas costas, voa em direção à erva-de-são-joão em Madison.
As análises genéticas também identificaram três populações distintas de abelhas-ferrugem-remendadas — em Minnesota; no centro-oeste (Wisconsin, Illinois e Iowa); e nos Apalaches. Koch diz que esta é uma descoberta crítica e um tanto surpreendente, já que estudos sobre outras espécies de abelhas no leste da América do Norte encontraram pouca diferenciação genética entre as populações. Este conhecimento impactará como a espécie é gerenciada, diz Jay Watson, um biólogo conservacionista do Departamento de Recursos Naturais de Wisconsin que trabalha com as espécies ameaçadas. “Não podemos simplesmente criar abelhas em Wisconsin e enviá-las para outras partes da área de distribuição”, explica ele.
Rich Hatfield, um biólogo sênior de conservação de espécies ameaçadas da Xerces Society for Invertebrate Conservation que não estava envolvido no estudo, espera que as informações geradas influenciem a aprovação de futuros projetos de desenvolvimento que podem prejudicar as abelhas-ferrugem-remendadas. Ele observa que, no passado, alguns projetos de desenvolvimento foram aprovados apesar de potencialmente prejudicarem as colônias de abelhas-ferrugem-remendadas, o que, com base neste estudo, pode ter ameaçado a sobrevivência a longo prazo da espécie. Agora sabemos que cada colônia da espécie é importante para manter a diversidade genética, diz ele. “Antes deste artigo, estávamos meio que acenando com as mãos e sugerindo que esse poderia ser o caso.”
Embora o estudo tenha gerado informações valiosas para informar decisões de política e gestão, é apenas um primeiro passo, diz Koch. Ele e seus colegas começaram a usar novos marcadores genéticos que permitem uma avaliação mais refinada das populações de abelhas-ferrugem, o que ajudará a determinar há quanto tempo o declínio da espécie está ocorrendo. Eles também começaram o monitoramento de longo prazo da espécie em nove locais em sua área de distribuição, o que fornecerá uma melhor compreensão de como a demografia da espécie muda ao longo do tempo.
Embora o zangão-de-manchas-ferrugem tenha se tornado um exemplo de conservação de polinizadores e atraído interesse significativo de cientistas e do público, Smith observa que a espécie ainda precisa de ajuda substancial. “O que estamos vendo agora, com as informações que temos, (suas populações) estão estáveis ou diminuindo”, ela diz. “Elas definitivamente não estão aumentando.”
Apesar dos desafios, Smith continua esperançosa. Ela viu outras espécies em pior estado fazerem progresso significativo em direção à recuperação. “Com o trabalho com espécies ameaçadas, você tem que ser otimista”, ela diz.
