Krastyu Krastev

O inverno nas regiões temperadas apresenta dois desafios que representam desvios das condições normais de vida da colônia de abelhas durante a parte quente do ano: a completa falta de alimentos na natureza e as baixas temperaturas. A vida das abelhas melíferas nessas áreas está associada a diversas adaptações fisiológicas e comportamentais características. A formação da fisiologia invernal nas operárias criadas no final do verão e no outono garante a expectativa de vida necessária, bem como as reservas necessárias de proteínas e gorduras. Armazenar uma grande quantidade de mel durante a estação ativa fornece a reserva necessária de carboidratos, através do metabolismo do qual é gerado calor. A formação da bola de inverno da estrutura viva especial, permitindo a partilha de calor, minimiza a energia gasta para manter a temperatura necessária.
É sabido que muitas das atividades de verão não são realizadas na colônia de abelhas em hibernação: coleta de alimentos, água e própolis, guarda de entrada, limpeza do apiário, etc. Os esforços das abelhas no inverno visam principalmente a manutenção da temperatura. Mantendo uma temperatura superior à do ambiente, a família das abelhas se assemelha a um animal de sangue quente.
Estamos habituados a pensar no globo de inverno como algo estático, em que a única atividade é o consumo de mel pelas abelhas e o encurtamento dos seus músculos de voo para gerar calor. Quando a colmeia é aberta, as próprias abelhas parecem congeladas e imóveis.
DISPOSITIVO DE BOLA DE INVERNO
A bola de inverno, como todas as estruturas vivas, possui estrutura interna e mecanismos de funcionamento próprios, ou, figurativamente falando, anatomia e fisiologia. Seu dispositivo não é particularmente complicado: dez ou mais mil abelhas, reunidas e formando aproximadamente a forma de uma esfera ou elipsóide. Uma esfera é o corpo geométrico com a menor área superficial para um determinado volume. Reunir várias abelhas próximas umas das outras transforma-as em uma massa térmica comum, onde a proporção superfície-massa diminui muitas vezes em relação à de cada abelha individual. Essa massa de abelhas é dividida verticalmente pelos favos onde ficam as abelhas e onde estão localizados os depósitos de mel. Tortas e mel são parte integrante do dispositivo do orbe.
A própria massa viva das abelhas, localizada na região interaxilar, não é homogênea, mas possui duas camadas – interna e externa. Na parte central da esfera, as abelhas estão localizadas de forma mais solta e a temperatura de seus corpos e do ar é mais alta – 18-20°C na ausência de cria. Na camada externa da bola (cuja espessura varia com a temperatura entre um e vários comprimentos de abelha) as abelhas estão firmemente amontoadas, apontando o abdômen para fora e a cabeça e os seios para dentro. A sua temperatura é mais baixa – não desce abaixo dos 8°C. O fluxo da hemolinfa das abelhas é organizado para conservar o calor produzido pelos músculos peitorais do tórax e da cabeça em detrimento do abdômen.
DESVIO DA VERDADE TRADICIONAL
Como a taxa de contração dos músculos peitorais e, consequentemente, do metabolismo do açúcar, é inversamente proporcional à temperatura a que a abelha está exposta (Altmann & Gontarski 1963 Über den Wasserhaushalt der Winterbienen), a principal quantidade de calor é liberada pelo abelhas formando a camada externa do orbe (Möbus 1998 Criação de ninhada no aglomerado de inverno). São elas que se localizam nas células com mel, ao contrário das abelhas do meio da esfera, que se localizam nas células predominantemente vazias. A razão pela qual as abelhas externas têm temperatura mais baixa, embora gerem mais calor, é devido à maior perda de calor na periferia da esfera. É assim que a ciência refuta um entendimento bastante antigo e bem estabelecido: que as abelhas no meio da esfera geram o calor e as da periferia servem como uma concha isolante.
À medida que a temperatura diminui, a espessura da camada externa densa de abelhas que irradiam calor aumenta. À medida que isto aumenta a proporção relativa de abelhas compactadas, o tamanho da bola diminui. A área de superfície menor (mantendo a massa) irradia menos calor, melhorando a eficiência energética. A camada externa obviamente não serve como isolante, pois o calor teria que passar através de sua espessura considerável em baixas temperaturas para chegar ao centro.
No entanto, a densa camada externa das abelhas serve como uma barreira às trocas gasosas. Assim, devido à respiração das abelhas no meio da esfera, a quantidade de oxigênio no ar ali diminui (de 21% para cerca de 15%) e a quantidade de dióxido de carbono aumenta (de 0,04% para cerca de 5%). ). Isto leva a uma desaceleração no metabolismo das abelhas de interior, o que reduz o consumo de mel (van Nerum & Buelens 1997 Metabolismo de inverno controlado por hipóxia em abelhas (Apis mellifera).

Möbus (1998 Criação de ninhadas no aglomerado de inverno), provocado pelos experimentos anteriores de Jeffree (1956 A influência do tamanho da colônia e da doença nosema na taxa de perda populacional em colônias de abelhas melíferas no inverno), conduziu observações da invernada de abelhas superfortes famílias obtidas pela reunificação no outono. Os resultados são inequívocos: famílias superfortes sofrem desidratação significativa. As perdas de abelhas durante o período de inverno nelas são maiores do que nas colônias de força normal, principalmente devido às abelhas sedentas que saem da colméia em busca de água em dias com temperaturas limítrofes de vôo.
O fenômeno pode ser explicado pelas características geométricas do corpo esférico. À medida que seu raio aumenta, seu volume aumenta muitas vezes mais rápido que sua área de superfície (o volume aumenta como o cubo do raio e a área de superfície como o quadrado do raio). Acontece que em colônias de hibernação tão fortes, a superfície da esfera não é suficiente para fornecer acesso oportuno a todas as abelhas que desejam sair para fins de hidratação das camadas médias para as periféricas. Por outro lado, as colônias que são muito fracas sofreriam superidratação porque o volume interno da esfera seria muito pequeno para permitir que as abelhas da superfície entrassem oportunamente no centro de dessecação. Essa hiperidratação pode se manifestar como diarreia quando os túbulos de Malpighi enchem o reto com muita água removida da hemolinfa. A diarreia nas abelhas é causada por transbordamento retal com incapacidade de lavar e defecar (Oliver 2020 The Nosema Problem: Part 7b – The Causes of Dysentery in Honey Bees: Part 2). Nosema não causa diarreia, mas limpar os excrementos diarreicos de abelhas doentes de abelhas saudáveis ​​é uma forma muito eficaz de espalhar o patógeno na família (Oliver 2019 The Nosema Problem: Part 1 – It’s “Common Knowledge” that Nosema Causes Dysentery… But é realmente verdade?).
Ambos os fenômenos – sair para o frio e não poder voltar, provocado pela sede, e diarreia, provocada pela hiperidratação – não são desejáveis. Assim, Möbus confirma os resultados anteriores de Jeffree de que para um bom inverno das abelhas existe um tamanho ideal de bola – nem muito grande nem muito pequeno. Ambos os extremos levam a um aumento na percentagem de abelhas mortas na família durante o período de inverno.
Porém, deve-se acrescentar que a temperatura do ar atmosférico tem sua importância essencial. Os invernos na Escócia, onde a Möbus realiza os seus testes, não têm sido particularmente frios (afinal, a Corrente do Golfo passa perto). Numa área com temperaturas de inverno muito baixas, por ex. no interior do Canadá, uma bola de inverno “muito” grande provavelmente não sofreria desidratação. A dissipação de calor através da sua superfície seria muito mais forte a estas baixas temperaturas e, portanto, a sua área superficial relativamente pequena em comparação com o seu grande volume interno seria suficiente. Nesse sentido, não existe um tamanho ideal para a bola de inverno, mas diferentes tamanhos ótimos para diferentes condições climáticas.
PAPEL DA UMIDADE DO AR ATMOSFÉRICO
Como a respiração é uma forma importante para as abelhas regularem a homeostase da água no inverno, a influência da umidade atmosférica é inevitável. Em alta umidade, a liberação de água pela expiração torna-se ineficaz. É óbvio que com a entrada de ar demasiado húmido na colmeia, as abelhas terão maior probabilidade de ficarem demasiado hidratadas. Combinado com uma família muito fraca, isso pode causar diarreia. Ar de inverno muito seco, como o que pode ser encontrado em regiões remotas dos oceanos, por ex. Ásia Central, levaria à desidratação.
Um caso especial de abelhas expostas ao ar ambiente muito seco é o inverno em um jardim de inverno. Quando o ar exterior, digamos, com uma temperatura de -8°C e uma humidade relativa de 75%, entra na sala do inverno, a sua temperatura sobe, digamos, para +7°C, e a humidade relativa cai, por ex. até 45%. É por isso que passar o inverno em ambientes fechados acarreta o risco de desidratação das abelhas, que pode se manifestar na tentativa de decolar em busca de água e na impossibilidade de retornar à própria colônia.

Nesse caso, haveria algumas abelhas mortas no chão da colméia. A ventilação ativa da sala e não permitir que a temperatura interna suba muito pode ajudar.
Um dos experimentos conduzidos por Möbus (1998) também apresenta um interessante caso de desidratação. Uma família está alojada numa colmeia super isolada (uma colmeia de madeira com uma capa completa de poliestireno de 5 cm colocada numa balança e localizada num barracão de madeira com um pequeno orifício de descolagem). A configuração reduziu visivelmente o consumo de cobre. Porém, o autor relata que em dias com temperatura suficiente para encharcar, muitas das abelhas, provocadas pela sede, subiam pelas paredes do galpão e pelo chão e não voltavam, morrendo de frio posteriormente.
CRIAÇÃO DE TIJOLOS DURANTE O INVERNO
Um aspecto central da pesquisa Möbus é a criação de crias no globo de inverno. O cientista conduziu exames repetidos e meticulosos de numerosas colônias de abelhas na Escócia durante o período de hibernação. Os seus resultados refutam outro entendimento bem estabelecido – que as colónias de abelhas não criam necessariamente crias na primeira metade do inverno. Suas observações mostram um quadro bastante complexo, no qual durante o inverno as famílias alternam períodos de início e interrupção da criação de crias (pequenas áreas com) crias. As pausas e os períodos ativos têm durações diferentes e ocorrem em momentos diferentes em famílias diferentes. Acontece que manter uma ninhada (ou não) no inverno é estritamente individual para cada família. O facto é, contudo, que muitas das famílias tinham pequenas áreas de criação durante períodos em que o conhecimento clássico da apicultura diz que não deveriam ter. O cientista dá uma explicação do que foi observado novamente através da homeostase da água das abelhas.
Suas experiências com o fechamento da mãe em uma gaiola (com acesso às abelhas) durante o inverno revelaram-se indicativas. As famílias assim privadas da oportunidade de criar ninhadas desenvolveram diarreia. As condições atmosféricas locais, em particular a humidade do ar, provavelmente também desempenham um papel.
Möbus concluiu que a criação de crias no inverno, e mais precisamente a secreção de alimento larval, é uma forma de as abelhas se livrarem do excesso de água metabólica acumulada em seus corpos. A mesma conclusão foi alcançada anteriormente por Omholt (1987 Porque as abelhas criam crias no inverno…). Famílias diferentes têm estados diferentes (e dinâmicos) de hidratação e, portanto, diferenças na criação de crias. Se uma colônia está superhidratada e precisa liberar o excesso de água metabólica através da alimentação da cria depende de sua força, da taxa de consumo de mel, do volume e da capacidade de isolamento da colmeia e das características do ar ambiente. No experimento discutido acima com uma família hiperinsulada – que estava desidratada – nenhuma ninhada foi criada. Provavelmente seria semelhante para as famílias que passam o inverno em uma casa de inverno. As diferenças no estatuto das famílias também podem ser causadas pelo facto de algumas famílias poderem fazer ablução e defecação num dia de inverno com uma temperatura limítrofe para a ablução, enquanto outras famílias não podem.
A criação de crias está associada a uma carga metabólica significativa nas abelhas – aumento do consumo de mel (e, consequentemente, esgotamento mais rápido das reservas de inverno) e esforço dos músculos peitorais para manter uma temperatura em torno de 34°C. Recorrer a este meio de manter a homeostase hídrica da família só é provavelmente necessário em caso de hiperidratação significativa. Uma família pode ou não atingir tal estado durante a primeira metade do inverno, o que explica as diferenças entre as famílias. Também pode alcançá-lo e depois retornar novamente à homeostase normal da água, o que explica os inícios e paradas observados na criação de crias.