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¿Cómo logran las abejas japonesas matar a una avispa gigante sin picarla?

Categoría: Seres vivos

Las abejas japonesas tienen una estrategia sorprendentemente efectiva contra las avispas gigantes: las rodean formando una bola con cientos de individuos. Según los informes, la avispa atrapada muere en menos de 10 minutos. Sin embargo, en experimentos donde se expone a una avispa a temperaturas similares durante ese mismo tiempo, esta sobrevive. Entonces, ¿por qué muere dentro de la bola? Este artículo explica que, además del calor, hay otros factores en juego y cómo la temperatura tolerable baja aproximadamente 2°C.

1. ¿Qué hacen las abejas japonesas cuando una avispa gigante ataca su colmena?

La avispa gigante es un insecto grande que ataca los nidos de las abejas y captura a las obreras. Cuando las abejas japonesas son atacadas, salen de la colmena, se reúnen alrededor de la avispa y la envuelven formando una esfera con cientos de individuos. Esto se conoce como "bee ball" o bola de abejas. Un informe de 1995 señala que más de 500 abejas pueden rodear a una avispa de una sola vez [1]. No obstante, el número varía según el informe, oscilando entre aproximadamente 400 y más de 500 abejas, y parece cambiar en cada evento. También se ha reportado la ausencia de heridas por picadura, lo que sugiere que la estrategia consiste en rodear con el cuerpo, no con el aguijón. Pero, ¿qué ocurre exactamente dentro de esa bola?

2. ¿Por qué muere la avispa dentro de la bola de abejas aunque no la piquen?

La avispa gigante atrapada muere en menos de 10 minutos. Al examinar su cuerpo, no se encuentran heridas por picadura, y la temperatura máxima dentro de la bola de abejas es de 45,9°C [2]. Los investigadores realizaron un experimento para aislar el efecto del calor: colocaron solo a la avispa en un dispositivo con temperatura elevada, fuera de la bola. Sorprendentemente, la avispa sobrevivió durante 10 minutos incluso a 47°C [2]. Esto significa que la avispa vivió a una temperatura superior a la máxima registrada dentro de la bola de abejas. Por lo tanto, algo más que el calor, presente únicamente dentro de la bola, parece debilitar la resistencia de la avispa. ¿Cuál es ese factor?

3. Cómo el aumento de dióxido de carbono dentro de la bola reduce la temperatura que la avispa soporta

Al medir el aire dentro de la bola, se encontró que la concentración de dióxido de carbono (CO2) aumentaba. Esto se debe a que muchas abejas se reúnen y respiran, alcanzando un máximo de 3,6 ± 0,2% entre los 0 y 5 minutos desde la formación [2]. Luego, se investigó la temperatura tolerable en un aire con aproximadamente 3,7% de CO2. Según los informes, en un experimento de 10 minutos, la avispa gigante moría en un rango de 47 a 48°C con aire normal. Sin embargo, en el aire con más CO2, moría en un rango de 45 a 46°C. Esto representa una disminución de aproximadamente 2°C [3]. Por otro lado, la temperatura letal para las abejas es de 50 a 51°C, lo que deja una diferencia de aproximadamente 5°C con respecto a la avispa [2]. La temperatura de la bola ronda los 46°C, cerca del límite normal (47-48°C). Cuando el CO2 aumenta y el límite baja a 45-46°C, la temperatura de la bola puede alcanzar ese límite con mayor facilidad. Para las abejas, aún queda un margen de 4 a 5°C. El estudio concluye que es crucial que se combinen tanto la temperatura como el CO2 [2]. Pero, ¿qué le hace el CO2 al cuerpo de la avispa?

4. Cómo la humedad dentro de la bola hace que la avispa tenga más dificultades para enfriarse

En una investigación publicada en 2012 por la Universidad Tamagawa y otros, se observó que la bola de abejas alcanzaba los 46°C en menos de 5 minutos tras capturar a la presa, el CO2 llegaba a aproximadamente 4% y la humedad relativa superaba el 90% entre los 3 y 4 minutos [4]. Con una humedad tan alta, la evaporación de la humedad corporal (similar al sudor) se dificulta, lo que impide que el cuerpo libere calor. En los experimentos, aumentar el CO2 redujo la temperatura letal en aproximadamente 2°C. Los investigadores interpretan que la alta humedad podría estar obstaculizando el enfriamiento por evaporación [4]. Los detalles finos del mecanismo son objeto de estudios futuros. Por otro lado, las temperaturas letales para las abejas japonesas y las abejas europeas fueron de 50 a 51°C bajo diversas condiciones, siendo casi idénticas [4]. El cuerpo de las abejas parece capaz de soportar las condiciones dentro de la bola.

5. ¿De dónde viene el calor que produce la bola de abejas?

En invierno, las abejas se agrupan dentro de la colmena formando una bola y hacen vibrar los músculos de vuelo para generar calor. Se cree que la "bee ball" es una adaptación de esta técnica de generación de calor invernal, utilizada para defenderse de los enemigos [4]. En la presentación de investigaciones de la Universidad de Tokio, se indica que en el cerebro de las abejas japonesas que forman la bola, las neuronas de una parte del "cuerpo hongo" (un centro de alto orden) estaban activas. Como se observó una actividad similar al exponerlas solo a altas temperaturas, se piensa que el cerebro procesa la información del calor extremo dentro de la bola [5]. Entonces, ¿pueden todas las abejas usar esta técnica?

6. ¿Por qué las abejas europeas no usan la bola de abejas contra las avispas?

Las abejas europeas, originarias de Europa, no muestran este comportamiento. Se cree que la "bee ball" evolucionó en las abejas asiáticas, especialmente en las abejas japonesas [5]. Se piensa que las abejas japonesas, que han vivido mucho tiempo en la misma región que la avispa gigante, desarrollaron la habilidad de rodear al enemigo con cientos de individuos para vencerlo. Por otro lado, las temperaturas letales de las abejas europeas y japonesas son casi las mismas [4]. Una de las diferencias parece residir en el "comportamiento" de agruparse para elevar la temperatura, el CO2 y la humedad.

7. Observaciones sencillas para investigar el fenómeno por tu cuenta

Para entender mejor el fenómeno, puedes realizar estas observaciones simples. Primero, junta las manos formando una copa y sopla aire hacia ellas frente a tu boca. Sentirás que las palmas se vuelven cálidas y húmedas de inmediato. Puedes imaginar que algo similar ocurre dentro de la bola de abejas gracias a su respiración y temperatura corporal. Si sales a un parque, observa desde lejos a las abejas que visitan las flores. La regla es no acercarse demasiado. Finalmente, para reflexionar sobre los números del artículo, escribe en un papel la temperatura de la bola (aproximadamente 46°C), el límite de la avispa (45-46°C) y el límite de las abejas (50-51°C). Al ordenarlos, podrás ver claramente la diferencia en el margen de seguridad entre las abejas y las avispas.

Fuentes

  1. Ono et al. (1995) Nature 377:334 https://www.nature.com/articles/377334a0 (Informe sobre el tamaño de la bola de abejas y su temperatura.)
  2. Sugahara & Sakamoto (2009) Naturwissenschaften https://doi.org/10.1007/s00114-009-0575-0 (Datos sobre temperaturas letales y concentración de CO2.)
  3. National Geographic (2009) https://www.nationalgeographic.com/science/article/bees-kill-hornets-with-carbon-dioxide-emissions-and-local-warming (Información sobre la temperatura letal en aire normal.)
  4. Zoological Science 29:30 (2012) http://www.bioone.org/doi/abs/10.2108/zsj.29.30 (Estudios sobre humedad y el uso del calor invernal.)
  5. Universidad de Tokio, presentación de investigaciones https://www.u-tokyo.ac.jp/focus/en/articles/a_00024.html (Actividad cerebral y aspectos evolutivos.)