As abelhas são os grandes levantadores do mundo dos insetos, capazes de voar de volta para a colméia com quase o seu próprio peso corporal em néctar a bordo. Um estudo publicado em 5 de fevereiro na Science Advances mostra como eles fazem isso – e que as abelhas podem mostrar mais flexibilidade no comportamento do que você poderia esperar de um inseto que se atrapalha.

“Eles podem transportar 60, 70 ou 80% do seu peso corporal voando, o que seria uma carga enorme para nós apenas andando”, disse a pesquisadora Susan Gagliardi, pesquisadora associada da Faculdade de Ciências Biológicas da Universidade da Califórnia, Davis. . “Estávamos curiosos para ver como eles fazem isso e quanto custa levar comida e suprimentos de volta à colméia”.

Gagliardi e Stacey Combes, professor associado do Departamento de Neurobiologia, Fisiologia e Comportamento, mediram a energia gasta por abelhas voando em uma câmara especialmente projetada (um globo de neve vazio). Eles prenderam pequenos pedaços de fio de solda nas abelhas para ajustar seu peso.

“Temos as abelhas em uma pequena câmara e medimos o dióxido de carbono que elas produzem. Elas estão principalmente queimando açúcar, então você pode dizer diretamente quanto açúcar elas usam enquanto voam”, disse Gagliardi.

Eles também usaram vídeo de alta velocidade para examinar batidas e movimentos das asas .

Os zangões voam de uma maneira muito diferente da aeronave, disse Combes. Enquanto o ar flui suavemente sobre a asa da aeronave ou a lâmina do rotor, as abelhas movem suas asas em um ângulo alto em relação ao ar, gerando vórtices que se enrolam em volta da asa. Isso produz muito mais elevação do que o fluxo de ar suave, mas é instável, pois os vórtices quebram rapidamente. As abelhas são capazes de sustentar o voo movendo suas asas muito rapidamente.

Dois modos de vôo

Como os abelhões alimentam o voo do néctar que carregam, eles devem ficar mais leves enquanto voam e usar menos energia. Para sua surpresa, Combes e Gagliardi descobriram que as abelhas poderiam realmente usar menos energia por unidade de carga quando estivessem mais carregadas.Toque00:0002:55ConfiguraçõesPIPEntrar em tela cheiaToqueOs zangões podem voar enquanto carregam seu próprio peso no néctar. Um novo estudo mostra que eles podem fazer isso aumentando a frequência de batidas de asas ou com um modo de economia de energia eficiente. O vídeo de alta velocidade mostra uma abelha voando em uma câmara de teste com um peso extra adicionado de um pedaço de fio de solda. Crédito: Combes lab, UC Davis.

“Eles se tornam mais econômicos em voar quanto mais carregados, o que não faz sentido em termos de energia”, disse Combes.

Olhando atentamente, os pesquisadores descobriram que os abelhões têm duas maneiras diferentes de lidar com o aumento de cargas. Eles sempre aumentam a amplitude do curso (a que distância as asas batem) quando estão mais carregados, mas isso não é suficiente para suportar o peso extra por si só. Para compensar a diferença, as abelhas podem aumentar a frequência dos batimentos das asas, o que gera mais sustentação e aumenta o custo energético.

Mas as abelhas também têm um modo de vôo alternativo, sutilmente diferente, que lhes permite transportar cargas mais pesadas enquanto gasta menos energia do que quando aumenta a frequência de batidas.

Ainda não está claro exatamente o que esse “modo econômico” envolve, disse Combes, embora possa envolver uma mudança na maneira como a asa gira para inverter a direção entre os golpes. Mas é algo que as abelhas podem escolher fazer ou não.

“É uma escolha comportamental que eles estão fazendo em termos de como eles suportam a carga”, disse Combes. Quando as abelhas são levemente carregadas ou descansadas, é mais provável que aumentem a frequência dos batimentos das asas. Quando estão mais carregados, eles alternam para o modo econômico misterioso, produzindo força suficiente para suportar a carga com apenas um pequeno aumento, ou até uma diminuição, na frequência de oscilação.

Economia e estabilidade

Se as abelhas podem economizar energia enquanto voam, por que não usam esse modo econômico o tempo todo? Não está claro, mas pode ser que a alta frequência de batidas de asas tenha vantagens de desempenho, por exemplo, em manter a estabilidade no ar turbulento ou evitar obstáculos, disse Combes.

O trabalho levou a uma mudança na forma como Combes vê insetos, disse ela.

“Quando eu comecei neste campo, havia uma tendência de vê-los como pequenas máquinas, pensamos que eles batiam as asas de uma maneira quando carregavam carga zero, outra maneira quando eles carregavam 50% de carga e cada abelha sempre da mesma maneira “, disse ela. “Isso nos deu uma apreciação de que é um comportamento, eles escolhem o que fazer. Mesmo a mesma abelha em um dia diferente escolherá uma nova maneira de bater as asas”.