Compreender como as plantas e os polinizadores interagem não é fácil quando os humanos interferem. Pulverizar plantações com doses letais de pesticidas é uma excelente maneira de quebrar qualquer ligação entre polinizadores e plantas. Mas o que acontece se a dose for subletal? Pesquisas em laboratório mostraram que doses subletais de pesticidas podem prejudicar os relacionamentos de mutilação. Um novo estudo de Robert Gegear e colegas escalaram esses estresses subletais para o nível da população.

Em vez de ir a campo e envenenar insetos, a equipe de Gegear criou um modelo baseado em agente chamado SimBee. Ao alterar os parâmetros de modelagem da memória de uma abelha e do processamento de informações, eles puderam examinar diferentes cenários. Eles observaram como o estresse por pesticidas afetou a abundância de abelhas, a diversidade de plantas e a estabilidade das relações planta-polinizador. Os efeitos dos pesticidas podem não ser visíveis imediatamente. Executar o experimento como uma simulação significava que a equipe poderia avançar rapidamente para o futuro. Eles viram como os pesticidas afetaram o ecossistema ao longo de 20 estações.

SimBee é um modelo baseado em agente. Cada abelha executa uma série de regras que imitam a interação entre abelhas e plantas em microescala. Ao executar esses cálculos repetidamente, os cientistas podem procurar padrões emergentes na macroescala. No SimBee, cada abelha usa memória e processamento de informações para decidir como procurar néctar. Depois de coletar o néctar, eles o depositam na colônia. A quantidade de néctar na colônia no final da temporada define o número de abelhas na simulação para a próxima temporada.

SimBee não apenas simula abelhas, no entanto. As plantas recebem pontos de pólen. O modelo rastreia as visitas e cada planta pode produzir uma semente a partir de uma visita de abelha. Se uma planta produz ou não uma semente após a visita de um polinizador depende da proporção de pólen compatível que o polinizador está carregando. Isso é até um máximo de seis sementes no modelo. No final da estação, 40% das sementes, selecionadas aleatoriamente, germinam para se tornarem as plantas do próximo ano, a menos que o modelo tenha um número constante de plantas.

A modelagem de polinizadores e plantas permite que o modelo examine a complexidade da relação entre os dois.

Observando os efeitos dos pesticidas na abundância de abelhas, os cientistas definiram o número de plantas como constante e deixaram a população de abelhas variar. Para o segundo teste, sobre diversidade de plantas, as abelhas foram uma constante. Nesse modelo, foi a semente lançada para as plantas que mudou. Para a estabilidade do sistema, tanto as abelhas quanto as plantas foram definidas para variar com base no sucesso uma da outra.

Os resultados do modelo são preocupantes.

Mesmo com apenas 25% dos polinizadores sofrendo de memória prejudicada, as populações de abelhas diminuíram. Para o experimento de diversidade de plantas, as coisas foram um pouco diferentes. Nas primeiras seis temporadas, não houve efeito aparente. No entanto, após sete temporadas, as plantas corriam o risco de serem extintas localmente, mesmo com o fornecimento constante de abelhas.

Junte esses dois resultados e algo estranho acontece. O número de polinizadores aumenta. Enquanto as abelhas se dão bem, as plantas não. “… à medida que a proporção de abelhas prejudicadas aumentava, também aumentava a transferência heteroespecífica de pólen, resultando na redução do número de sementes e na eventual perda de espécies de plantas”, escrevem Gegear e colegas. “Sob a condição de 50% de comprometimento, apenas os aumentos de transferência de pólen heteroespecífico foram suficientes para causar a perda de pelo menos uma espécie de planta nas 20 estações virtuais; a maioria das simulações mostrou uma perda de duas espécies.”

Se você remover espécies do sistema, removerá a interferência do pólen e as plantas restantes terão mais chances de sucesso. Quanto mais plantas houver, mesmo que sejam de menos espécies, mais comida haverá para os polinizadores virtuais. é quase como o que não te mata te fortalece, do ponto de vista do polinizador. Mas isso é uma simulação, e não existe almoço grátis.

A equipe diz que o aumento do número de abelhas prejudicadas causa mais danos à vida das plantas. “Sob condições de 75% e 100% de comprometimento das abelhas, todas as simulações terminaram com uma única espécie de planta ou com o colapso completo do sistema”, afirmam.

Comparando seus resultados com a realidade, a equipe observa: “Nosso modelo representa um ecossistema fechado com uma temporada virtual simplificada; assim, previsões exatas da taxa esperada de declínio para uma espécie em particular no mundo real não eram possíveis. No entanto, o modelo previu que forrageadoras com deficiência cognitiva nessas frequências causariam uma redução de 50% na abundância de abelhas em 4 a 6 anos, o que é consistente com declínios relatado para o abelhão enferrujado ameaçado de extinção (Bombus affinis) e outras espécies de abelhas em risco na América do Norte”.

Dada a precisão de suas previsões de polinizadores, os resultados da planta são uma preocupação. “Abordagens de modelagem anteriores para extinções de espécies de plantas em redes de polinização foram baseadas na suposição de que perda de polinizador é necessário para iniciar eventos de extinção de plantas. No entanto, descobrimos que as mudanças no comportamento dos polinizadores por si só poderiam causar a perda de espécies de plantas, mesmo quando as populações de polinizadores permaneceram estáveis… ou até aumentaram ao longo do tempo…”

A coextinção é desnecessária em muitas simulações para que as plantas desapareçam, mas os polinizadores do SimBee são generalistas. Se uma planta crítica para a sobrevivência de um polinizador especialista desaparecesse, então a coextinção se torna mais provável. Embora pesticidas menos letais possam parecer uma boa ideia, seus efeitos sobre os polinizadores podem mascarar um colapso em outras partes do ecossistema.