Las abejas silvestres no están expuestas a una única amenaza. Mientras buscan alimento, nidifican o se desplazan por el territorio pueden entrar en contacto con pesticidas agrícolas, contaminantes urbanos y otras presiones ambientales que actúan simultáneamente. Una investigación publicada en Scientific Reports ha analizado precisamente cómo responde la abeja silvestre Lasioglossum malachurum en distintos ambientes.
Los investigadores compararon individuos procedentes de agricultura ecológica, agricultura convencional y agricultura urbana mediante indicadores fisiológicos y morfológicos. Los resultados muestran diferencias claras entre ambientes y refuerzan una idea importante para la conservación: estudiar únicamente los pesticidas o utilizar exclusivamente a la abeja de la miel como especie de referencia puede ofrecer una visión incompleta de lo que ocurre con los polinizadores silvestres.
Una investigación centrada en una abeja silvestre
Cuando se habla de los problemas que afectan a las abejas, buena parte de la atención se concentra en la abeja de la miel (Apis mellifera L. 1758). Es comprensible por su importancia para la apicultura y la polinización de numerosos cultivos, pero existen miles de especies de abejas con tamaños, ciclos vitales, comportamientos y formas de nidificación muy diferentes. Estas diferencias biológicas también pueden modificar la forma en que cada especie entra en contacto con un contaminante y su sensibilidad frente a él.
¿Qué es Lasioglossum malachurum?
El nuevo estudio se centra en Lasioglossum malachurum (Kirby, 1802), una abeja silvestre perteneciente a la familia Halictidae. Se trata de una abeja de pequeño tamaño, con comportamiento social y que construye sus nidos en el suelo. También utiliza recursos florales variados, por lo que durante su actividad puede desplazarse por diferentes ambientes en busca de polen y néctar.
Su forma de vida resulta especialmente interesante desde el punto de vista ecotoxicológico. Una abeja que nidifica bajo tierra no entra en contacto únicamente con las sustancias depositadas sobre las flores, sino que puede exponerse a contaminantes presentes en suelo, polvo, agua, vegetación y partículas transportadas por la atmósfera.
Esto hace que las abejas silvestres sean buenos organismos para estudiar un problema ambiental cada vez más importante: la exposición simultánea a diferentes presiones.
Agricultura ecológica, convencional y urbana: tres ambientes diferentes
Los investigadores compararon ejemplares recogidos en tres tipos de ambientes. La agricultura ecológica se utilizó como referencia, mientras que la agricultura convencional representaba un contexto con exposición a productos fitosanitarios y la agricultura urbana permitía estudiar una situación mucho más compleja, asociada a diferentes contaminantes de origen urbano.
| Ambiente | Papel en el estudio | Principal presión analizada |
|---|---|---|
| Agricultura ecológica | Ambiente de referencia | Menor exposición asociada al uso convencional de pesticidas |
| Agricultura convencional | Ambiente agrícola | Exposición relacionada con pesticidas |
| Agricultura urbana | Ambiente urbano | Mezcla potencial de diferentes contaminantes urbanos |
Esta metodología presenta una ventaja importante: las abejas proceden de condiciones ambientales reales y no de un experimento de laboratorio en el que se administra una única sustancia conocida. Sin embargo, esto también obliga a interpretar los resultados con cautela, porque no permite atribuir cada respuesta fisiológica a un compuesto concreto.
¿Cómo se sabe si la contaminación está afectando a una abeja?
La muerte inmediata de un insecto es solamente uno de los posibles efectos de un contaminante. Existen también efectos subletales que pueden modificar el metabolismo, el sistema nervioso, el desarrollo, la capacidad de orientación o el comportamiento sin provocar una mortalidad inmediata.
Para detectar estas alteraciones, los investigadores analizaron diferentes biomarcadores. Entre ellos se encontraban la actividad de la colinesterasa, el contenido de proteínas y diferentes medidas morfológicas relacionadas con el peso de la cabeza y del cuerpo.
Este tipo de análisis puede revelar señales de estrés antes de que aparezcan consecuencias mucho más evidentes a escala de población.
¿Qué es la colinesterasa y por qué se utiliza como biomarcador?
Las colinesterasas son enzimas implicadas en el funcionamiento del sistema nervioso. Participan en la regulación de neurotransmisores como la acetilcolina y resultan fundamentales para que las señales nerviosas se transmitan correctamente.
En una abeja, el funcionamiento del sistema nervioso está relacionado con acciones esenciales como:
- Volar y desplazarse.
- Orientarse en el entorno.
- Localizar flores.
- Aprender y responder a estímulos.
- Regresar al nido.
- Interactuar con otros individuos.
Por esta razón, un efecto subletal sobre el sistema nervioso puede tener consecuencias ecológicas incluso aunque el insecto continúe vivo.
Determinados compuestos neurotóxicos pueden alterar la actividad de estas enzimas. Por ello, medir la colinesterasa permite detectar determinados tipos de alteración neurofisiológica, aunque una variación en su actividad no identifica automáticamente qué sustancia concreta la ha provocado.
Las abejas de agricultura convencional mostraron las alteraciones más claras
Las diferencias más evidentes aparecieron en los individuos procedentes de agricultura convencional. Estas abejas presentaron una disminución significativa de la actividad de la colinesterasa respecto al grupo utilizado como referencia.
Los autores consideran que el resultado es compatible con una respuesta neurotóxica asociada a la exposición a pesticidas. No significa que todos los pesticidas provoquen exactamente el mismo efecto ni permite identificar qué producto concreto sería responsable, ya que los fitosanitarios incluyen sustancias con composiciones y modos de acción muy diferentes.
El resultado sí muestra que las abejas procedentes de ese ambiente presentaban una alteración fisiológica que no aparecía de la misma forma en los individuos utilizados como referencia.
También disminuyó el contenido de proteínas
Las abejas procedentes de agricultura convencional mostraron además una reducción significativa del contenido de proteínas. Los autores del estudio plantean que esta respuesta podría estar relacionada con cambios en la asimilación o utilización de pesticidas.
Las proteínas intervienen en prácticamente todos los procesos fisiológicos: forman tejidos, participan en el metabolismo, constituyen enzimas y son necesarias para el crecimiento y la respuesta frente al estrés. Una reducción de su contenido puede indicar, por tanto, que el organismo está destinando sus recursos de manera diferente o experimentando alteraciones metabólicas.
La coincidencia entre una menor actividad de colinesterasa y cambios en el contenido proteico proporciona una imagen más completa que cualquiera de estos indicadores por separado.
El estudio encontró también cambios en determinadas proporciones corporales
Una de las partes más interesantes de la investigación consistió en comprobar si las alteraciones fisiológicas podían relacionarse con características anatómicas relativamente sencillas de medir.
Los científicos analizaron el peso de diferentes partes del cuerpo y distintas relaciones entre estas medidas. En las abejas asociadas a agricultura convencional observaron especialmente cambios en:
- La relación entre el peso de la cabeza y el peso total.
- La relación entre el peso de la cabeza y el peso corporal.
Estas variaciones aparecieron relacionadas con la inhibición de la actividad de la colinesterasa. El resultado abre la posibilidad de que determinadas medidas morfológicas puedan utilizarse en el futuro como indicadores complementarios de posibles efectos neurotóxicos.
¿Podría medirse una abeja para detectar contaminación?
La idea resulta atractiva porque un análisis bioquímico puede requerir equipamiento especializado, reactivos y procesamiento de muestras. Una característica morfológica, en cambio, puede resultar mucho más sencilla de registrar dentro de un programa de seguimiento.
Sin embargo, todavía no sería correcto utilizar el tamaño de la cabeza de una abeja como una prueba directa de exposición a pesticidas. Las relaciones encontradas deberán comprobarse en más poblaciones, otras especies, diferentes condiciones ambientales y distintos tipos de contaminantes antes de poder desarrollar herramientas de biomonitorización suficientemente robustas.
Las abejas urbanas respondieron de una forma diferente
Los individuos procedentes de agricultura urbana no reprodujeron el patrón observado en agricultura convencional. Presentaron mayor contenido de proteínas corporales y una mayor actividad de colinesterasa, sin mostrar las mismas alteraciones morfológicas significativas.
Más actividad enzimática no significa necesariamente una respuesta positiva
Este aspecto merece especial atención porque una lectura superficial podría llevar a interpretar que las abejas urbanas estaban mejor que las demás. Sin emabrgo, los investigadores interpretan esta respuesta como una posible reacción adaptativa o compensatoria frente a contaminantes urbanos presentes a niveles subletales.
Es importante recalcar que una mayor actividad enzimática no significa necesariamente que las abejas urbanas estén más sanas. Cuando un organismo se enfrenta a una presión ambiental puede reducir determinados procesos fisiológicos, pero también puede activar mecanismos compensatorios, incrementar la producción de determinadas proteínas o modificar su metabolismo para mantener el equilibrio interno. Por tanto, una respuesta fisiológica mayor también puede indicar que está utilizando recursos para compensar una presión ambiental.
En este sentido, los patrones principales observados pueden resumirse así:
| Ambiente | Respuesta observada | Interpretación propuesta |
|---|---|---|
| Agricultura ecológica | Utilizada como referencia | Base de comparación para los otros ambientes |
| Agricultura convencional | Menor actividad de colinesterasa, menor contenido proteico y cambios morfológicos | Patrón compatible con efectos asociados a exposición a pesticidas |
| Agricultura urbana | Mayor actividad de colinesterasa y contenido proteico, sin las mismas alteraciones morfológicas | Posible respuesta compensatoria frente a una mezcla de contaminantes urbanos |
La principal conclusión no es que un ambiente sea necesariamente «bueno» y otro «malo», sino que diferentes tipos de presión ambiental pueden producir respuestas fisiológicas distintas.
La contaminación urbana es una mezcla mucho más compleja
Las ciudades no están libres de contaminación. Una abeja que se alimenta en jardines, huertos urbanos o solares puede entrar en contacto con sustancias procedentes de fuentes muy diferentes. Entre ellas pueden encontrarse:
- Partículas procedentes del tráfico y otros procesos de combustión.
- Metales y otros contaminantes asociados a actividades urbanas o industriales.
- Hidrocarburos.
- Productos utilizados para el mantenimiento de jardines y zonas verdes.
- Partículas depositadas sobre flores y vegetación.
- Contaminantes presentes en el suelo.
Además, la contaminación ambiental puede desplazarse entre aire, agua, suelo y organismos, por lo que las rutas de exposición son numerosas.
La investigación no identifica cada sustancia a la que estuvieron expuestas las abejas urbanas. Precisamente por ello, los autores destacan que los ambientes urbanos presentan mezclas complejas que dificultan relacionar un único biomarcador con un contaminante concreto.
Por qué no basta con estudiar únicamente los pesticidas
Los pesticidas constituyen una de las amenazas mejor conocidas para numerosos insectos, pero los polinizadores viven en paisajes donde actúan múltiples factores simultáneamente.
Una abeja puede estar expuesta a productos fitosanitarios durante una parte de su recorrido y, posteriormente, entrar en contacto con contaminantes atmosféricos, partículas del suelo o sustancias presentes en otro tipo de hábitat. A esto se añaden la disponibilidad de flores, las condiciones meteorológicas, los parásitos, la pérdida de lugares de nidificación y otras presiones.
Así, entre los principales factores que pueden afectar a los polinizadores silvestres se encuentran:
- Pesticidas y otros productos fitosanitarios.
- Pérdida y fragmentación de hábitats.
- Reducción de recursos florales.
- Contaminación atmosférica, del suelo y del agua.
- Urbanización.
- Patógenos y parásitos.
- Especies invasoras.
- Cambio climático.
Por ello, analizar cada amenaza de manera completamente independiente puede dejar fuera las interacciones que se producen en condiciones reales.
Agricultura ecológica y convencional: el resultado necesita algunos matices
El hecho de que la agricultura ecológica se utilizase como referencia no significa que cualquier parcela ecológica esté automáticamente libre de presión ambiental, ni que toda explotación convencional presente exactamente las condiciones estudiadas. Cada paisaje agrícola puede variar enormemente en vegetación, recursos florales, tamaño de las parcelas, presencia de setos, suelo disponible para nidificar, cultivos, prácticas de manejo y productos utilizados.
Asimismo, los pesticidas ecológicos y biopesticidas tampoco deben considerarse automáticamente inocuos para todos los organismos. Que una sustancia esté autorizada en determinados sistemas de producción no elimina la necesidad de utilizarla correctamente y reducir tratamientos innecesarios.
Para proteger a los polinizadores resultan especialmente importantes estrategias como el manejo integrado de plagas, la elección de tratamientos de menor riesgo cuando sean necesarios, y evitar aplicaciones que produzcan exposiciones innecesarias durante los periodos de actividad de las abejas.
Las ciudades pueden proporcionar refugio y, al mismo tiempo, exponer a contaminantes
Los ambientes urbanos presentan otra aparente contradicción. Parques, jardines, solares, márgenes de caminos y huertos urbanos pueden proporcionar néctar, polen y lugares de nidificación a algunas especies, especialmente cuando existe diversidad vegetal y se reduce el uso intensivo de productos químicos. Una planificación adecuada puede contribuir a la conservación de la biodiversidad en las ciudades, pero eso no convierte al medio urbano en un entorno libre de amenazas.
La contaminación atmosférica, la impermeabilización del suelo, el tráfico, el mantenimiento intensivo de zonas verdes o la iluminación artificial pueden actuar simultáneamente. En una especie como Lasioglossum malachurum, que nidifica bajo tierra, la disponibilidad y calidad del suelo constituyen además una parte esencial de su hábitat.
¿Por qué no podemos utilizar solamente a la abeja de la miel para evaluar el riesgo?
La abeja de la miel resulta muy útil para numerosos estudios, pero no representa toda la diversidad ecológica de las abejas silvestres. Las especies de abejas pueden diferenciarse en:
| Característica | Por qué puede cambiar la exposición |
|---|---|
| Tamaño corporal | Puede modificar la dosis relativa recibida y diferentes respuestas fisiológicas. |
| Lugar de nidificación | Las especies que utilizan suelo, madera o cavidades entran en contacto con ambientes diferentes. |
| Comportamiento social | Determina cómo se organiza la colonia y cómo se distribuyen las funciones y exposiciones. |
| Distancia de forrajeo | Modifica la superficie y los tipos de hábitat que cada individuo puede visitar. |
| Especialización alimentaria | Algunas especies utilizan muchas plantas y otras dependen de grupos florales concretos. |
| Ciclo vital | Puede hacer coincidir los periodos de actividad con diferentes prácticas agrícolas o condiciones ambientales. |
Estas diferencias ayudan a explicar por qué distintas especies pueden presentar sensibilidades diferentes frente a una misma sustancia. La conservación de los polinizadores necesita, por tanto, ampliar la investigación más allá de Apis mellifera.
Los biomarcadores pueden detectar problemas antes de que disminuyan las poblaciones
Otra utilidad del estudio se encuentra en la biomonitorización. Si únicamente contamos individuos, podemos detectar una alteración cuando la abundancia ya ha comenzado a disminuir, mientras que determinados cambios fisiológicos pueden aparecer mucho antes.
De forma simplificada, la secuencia de efectos podría avanzar desde la presencia de un contaminante hacia la exposición del organismo, cambios bioquímicos, alteraciones fisiológicas o comportamentales y, si la presión resulta suficientemente intensa o prolongada, consecuencias sobre reproducción, supervivencia y población.
Por ello, combinar diferentes tipos de indicadores puede proporcionar una especie de sistema de alerta temprana. La actividad enzimática y determinados rasgos morfológicos no sustituyen al seguimiento de las poblaciones, pero pueden ayudar a detectar situaciones que necesitan un análisis más detallado.
¿Demuestra este estudio que los pesticidas están reduciendo las poblaciones de Lasioglossum malachurum?
No directamente. La investigación detecta diferencias fisiológicas y morfológicas entre abejas procedentes de distintos ambientes, pero no realiza un seguimiento demográfico que permita atribuir un determinado porcentaje de reducción poblacional a la exposición observada.
Para demostrar una consecuencia a escala de población sería necesario estudiar también variables como supervivencia, reproducción, producción de descendencia, comportamiento, éxito de las colonias y evolución de la abundancia durante periodos prolongados.
Un biomarcador indica que algo está ocurriendo dentro del organismo. Determinar si ese cambio acabará provocando una disminución de la población requiere un nivel adicional de investigación.
Tampoco una sola especie representa a todas las abejas silvestres
La misma precaución debe aplicarse al extrapolar los resultados a otros polinizadores. Lasioglossum malachurum proporciona información muy valiosa, pero sus respuestas no pueden trasladarse automáticamente a abejorros, abejas solitarias, especies especializadas o insectos pertenecientes a otros grupos.
Precisamente la enorme diversidad de los polinizadores es una de las razones por las que resulta importante ampliar los estudios. Una sustancia o combinación de presiones que produzca una respuesta moderada en una especie puede tener consecuencias diferentes en otra. Esta diversidad también debe tenerse en cuenta al diseñar medidas de conservación.
Proteger a las abejas silvestres exige actuar sobre varias presiones a la vez
La investigación refuerza una conclusión que se está volviendo cada vez más importante en ecología: los organismos no experimentan las amenazas ambientales de forma aislada.
Una abeja puede alimentarse en una parcela agrícola, atravesar un entorno urbano y regresar a un nido construido en el suelo. Durante ese recorrido puede entrar en contacto con diferentes sustancias mientras responde simultáneamente a cambios de temperatura, disponibilidad de alimento o presencia de patógenos.
Por eso las medidas para proteger a las abejas y otros polinizadores deben combinar diferentes actuaciones:
- Reducir exposiciones innecesarias a pesticidas.
- Conservar flores y recursos alimentarios durante todo el periodo de actividad.
- Proteger lugares de nidificación.
- Mantener diversidad de hábitats en los paisajes agrícolas.
- Reducir otras formas de contaminación.
- Diseñar mejor las zonas verdes urbanas.
- Realizar seguimientos de polinizadores silvestres y no únicamente de la abeja de la miel.
Ninguna de estas medidas resolverá por sí sola todos los problemas, pero su combinación puede reducir varias presiones simultáneamente.
Qué nos enseña realmente el estudio sobre pesticidas, contaminación urbana y abejas. Resumen
Este trabajo publicado en Scientific Reports muestra que una misma especie de abeja silvestre presenta respuestas diferentes dependiendo del ambiente en el que vive.
En agricultura convencional se observaron menor actividad de colinesterasa, menor contenido proteico y cambios en determinadas proporciones corporales, un patrón que los investigadores relacionan con la exposición a pesticidas y posibles efectos neurotóxicos.
Por su parte, las abejas procedentes de agricultura urbana presentaron una respuesta distinta, con mayor contenido de proteínas y mayor actividad de colinesterasa sin las mismas alteraciones morfológicas. Los autores plantean que podría tratarse de una respuesta compensatoria frente a una mezcla compleja de contaminantes urbanos, pero esto no significa que la contaminación urbana resulte beneficiosa.
La principal aportación del estudio es precisamente mostrar que la ecotoxicología de los polinizadores no puede reducirse a una relación sencilla entre un contaminante y un efecto. En los ecosistemas reales, las abejas están sometidas a múltiples exposiciones que pueden provocar respuestas diferentes e interactuar con otras presiones ambientales.
Comprender esas interacciones será fundamental para diseñar medidas de conservación más eficaces y para saber qué ocurre con las numerosas especies de polinizadores que viven fuera de las colmenas manejadas por el ser humano.
Fuentes: Scientific Reports: Wild bee Lasioglossum malachurum (Hymenoptera: Halictidae) responses to pesticides and urban pollutants: linking cholinesterase activity and morphological traits; Universidad de Lisboa: investigación sobre biomarcadores fisiológicos y metabólicos en Lasioglossum malachurum; Scientific Reports: diferencias de sensibilidad a insecticidas entre especies de abejas; y Scientific Reports: rasgos ecológicos y funcionales de las abejas silvestres.