Las abejas dominan el lenguaje tácito de las flores. Estos polinizadores zumbantes se ajustan a muchas de las características de las plantas con flores (forma de bulbo, variación de color y su aroma tentador) en las que las abejas confían para saber si las recompensas de néctar y polen están cerca. Pero las abejas también pueden detectar señales que van más allá de la vista y el olfato. Los pelos cortos que cubren sus cuerpos, por ejemplo, son muy sensibles a los campos eléctricos que ayudan a las abejas a detectar las flores. Estos campos eléctricos pueden afectar el comportamiento de búsqueda de alimento de las abejas o, si esos campos se alteran artificialmente, incluso alterar ese comportamiento.
Hoy en el Diario Nexo PNAS, Los biólogos han descubierto que los fertilizantes sintéticos en aerosol pueden alterar temporalmente las señales eléctricas en las flores, un cambio que hace que los abejorros se posen en las plantas con menos frecuencia. El equipo también probó un tipo de insecticida neonicotinoide, conocido como venenoso Y dañino por salud de las abejasllamada imidacloprid y detectar cambios en el campo eléctrico alrededor de la flor. Curiosamente, los químicos no parecieron afectar las señales de la vista y el olfato, lo que indica que estas señales menos conocidas juegan un papel importante en la comunicación.
“Hay uno para todo campo eléctrico«dice Caza de Ellard, autor principal del estudio y biofísico sensorial de la Universidad de Bristol. «Si eres muy pequeño, los pequeños campos eléctricos débiles se vuelven muy profundos, especialmente si tienes mucho pelo, como las abejas y los insectos».
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Los biólogos apenas comienzan a comprender la importancia de las señales eléctricas en el mundo de la señalización floral. Las abejas, por ejemplo, pueden reconocer flores específicas para distinguir entre flores con cada vez menos recursos dentro de una especie. señales visuales En los pétalos, como puntos superficiales, y recuérdelos para verlos en el futuro. forma de flor También es importante: las flores más grandes y abiertas pueden ser una plataforma de aterrizaje fácil para los insectos menos ágiles, mientras que los bulbos estrechos en forma de tubo con piezas bucales largas son puntos de acceso para las mariposas que pueden alcanzar el néctar. cambio en la humedad También se ha descubierto que las polillas de halcón afectan el área circundante de una flor, ya que las flores recién abiertas suelen tener niveles de humedad más altos.
Sin embargo, una señal eléctrica es “un bastante reciente Las cosas que hemos llegado a conocer”, dijo Carla Essenberg, un biólogo que estudia ecología de polinización en Bates College en Maine y que no participó en la investigación. A estudio de 2016 Se ha observado que los escarabajos modifican el campo eléctrico de una flor durante aproximadamente 1 a 2 minutos. Los autores del estudio sugirieron que incluso este breve cambio podría ser detectado por otras abejas transeúntes, haciéndoles saber que la flor había sido visitada recientemente y que contenía menos néctar y polen.
El campo eléctrico natural de una flor es creado principalmente por Potencial bioeléctrico– Flujo de carga producido o provocado por organismos vivos. Pero los campos eléctricos son un fenómeno dinámico, explica Hunting. «Las flores generalmente tienen un potencial negativo y las abejas tienen un potencial positivo», dice Hunting. «Una vez que las abejas se acercan, pueden sentir un campo». El viento, los aterrizajes de abejas u otras interacciones provocarán cambios instantáneos en el potencial bioeléctrico de la flor y su campo circundante. Sabiendo esto, Hunting tuvo la idea de investigar los cambios en el campo eléctrico causados por la aplicación de químicos y si inhibían las visitas de las abejas.
Primero comenzó con pesticidas porque el efecto que podían tener sobre los insectos estaba bien estudiado. «Pero luego pensé, los fertilizantes también tienen una carga, y también se aplican, y es más relevante a mayor escala», dice. Estas mezclas químicas utilizadas en agricultura y jardinería a menudo contienen niveles variables de nitrógeno, fósforo y potasio. “Todo el mundo lo usa [fertilizers]Y se afirma que no son tóxicos».
En primer lugar, para evaluar el comportamiento de búsqueda de alimento de los abejorros, Hunting y sus colegas realizaron un experimento utilizando dos plantas de lavanda en macetas en un campo rural en el campus de la Universidad de Bristol. Rociaron una mezcla de fertilizante disponible comercialmente en una de las plantas en maceta y rociaron la otra con agua mineral. Luego, el equipo observó que las avispas pasaron por alto la lavanda cubierta de estiércol. Los aerosoles de insecticidas o fertilizantes cambian el potencial bioeléctrico de las flores hasta por 25 minutos, mucho más tiempo que los cambios causados por el viento o las abejas.
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Pero para asegurarse de que las abejas evitaran el fertilizante debido al cambio en el campo eléctrico, y no a los compuestos químicos u otros factores, los investigadores necesitaban recrear la transición eléctrica de la flor sin rociarla. En su patio trasero del tamaño de un campo de fútbol, un área natural libre de otras fuentes de electricidad, Hunting aprovecha el potencial bioeléctrico de las plantas de lavanda para simular la transición. Colocó los tallos en agua, los conectó con electrodos y pasó una corriente a través de una batería de banco de energía de CC. Creó un campo eléctrico alrededor de la planta de la misma manera que un fertilizante.
Observó que cuando las abejas se acercaban a las flores eléctricas, no se posaban sobre ellas. Visitaron significativamente menos flores que las flores de control, dijo Hunting. «Esto muestra que la electroforesis sola ya provoca un comportamiento de evitación».
Hunting sugiere que los mecanismos de defensa de las plantas pueden estar en la raíz de los cambios eléctricos. «Lo que realmente sucede cuando aplicas un químico a una célula vegetal es que provoca una respuesta de estrés químico en la planta, como una respuesta a una herida», explica. Las plantas envían metabolitos, que tienen una carga iónica, para iniciar la reparación de tejidos. Este flujo de iones crea una corriente eléctrica, que las abejas detectan.
Los investigadores también notaron que los productos químicos no parecían afectar la vista ni el olfato y, curiosamente, las plantas rociadas con pesticidas y fertilizantes experimentaron cambios en el campo eléctrico nuevamente después de la lluvia. Esto puede indicar que el efecto va más allá de una sola pulverización. Los investigadores señalan que los nuevos hallazgos podrían tener implicaciones para los jardineros ocasionales y la industria agrícola más importante.
“Lo ideal sería aplicar fertilizante al suelo [instead of spraying directly on the plant]Pero requeriría más mano de obra que el método utilizado por muchos en la agricultura estadounidense, donde los aviones rocían grandes campos.
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Essenberg dice que, afortunadamente, los cambios en el campo eléctrico son relativamente efímeros, lo que facilita que los agricultores encuentren soluciones. Por ejemplo, pueden rociar productos químicos agrícolas a la mitad del día, cuando los polinizadores se alimentan con menos frecuencia porque muchas flores se abren por la mañana y, por lo general, se quedan sin polen para entonces.
La toxicidad de los aerosoles químicos es probablemente un efecto importante «a nivel de población» en la disminución de abejas, dijo Essenberg. Pero esta investigación ofrece una nueva idea: la fumigación efectiva de las plantas debe tener en cuenta los cambios en el potencial eléctrico. «Plantea la pregunta de qué otro tipo de cosas podrían estar afectando esa probabilidad», agregó, como los contaminantes en el aire o la contaminación que cae con la lluvia.
Essenberg dice que sería útil ver los efectos de los campos eléctricos cambiantes en entornos de alimentación más realistas durante períodos de tiempo más largos. La víctima está de acuerdo. «Si el fenómeno es realmente relevante a largo plazo, podría serlo, pero necesitamos descubrir más sobre este nuevo proceso».
