A pesquisa tem consistentemente apontado para a essencialidade das abelhas. Desde a primeira pesquisa para descobrir a linguagem de dança comunicativa das abelhas até os numerosos estudos que mostram como as populações de abelhas são críticas para a produção estável de alimentos, as abelhas são frequentemente encontradas no centro da academia. As Nações Unidas A Organização para Agricultura e Alimentação informa que as abelhas abastecem cerca de um terço do esforço global para cultivar produtos alimentícios. Da mesma maneira, um estudo de 2015 por Bromenshenk et al. observa que os polinizadores (abelhas e outras espécies de insetos) respondem por até 80% da reprodução de plantas terrestres com flores em todo o mundo.
As abelhas não são apenas embarcações de polinização adeptas que ajudam a sustentar o ecossistema maior, mas esforços recentes para entender sua biologia sugerem que elas podem emprestar seus talentos de muitas outras maneiras. Uma aplicação da biologia das abelhas, em particular, parece ter sido retirada de um romance de ficção científica. Os pesquisadores estão fazendo experimentos com abelhas como biossensores para detectar um vasto catálogo de vestígios de assinaturas químicas. Como cães farejadores de bombas e drogas, as abelhas exibem um senso de identificação altamente sintonizado e parecem ser a escolha ideal para uma ampla gama de tarefas especializadas.
O que são biossensores, afinal?
Qualquer tentativa de entender o que está acontecendo aqui deve começar com uma breve pesquisa sobre o que são os biossensores. Um biossensor é uma ferramenta de detecção que pode identificar substâncias, produtos químicos, processos enzimáticos, microorganismos e outras entidades em níveis de traços. Eles são cruciais na ciência médica, segurança e defesa, e até mesmo na detecção sônica. Existem avanços na tecnologia de biossensores ópticos que prometem detectar o câncer. O biossensor tradicional pode ser melhor exemplificado nas ferramentas de medição de glicose que os pacientes com diabetes usam rotineiramente para manter o bem-estar estável.
No entanto, esses biossensores dependem de um veículo de teste descartável. Após um teste, o sensor exibe a saída e o meio de teste é descartado. Com as abelhas como biossensores, no entanto, o meio de teste (a própria abelha) realiza tarefas de detecção por um curto período. Em seguida, ele retorna à sua colméia para continuar com os acontecimentos diários da colônia de abelhas. Isso significa que as mesmas colmeias e abelhas podem ser empregadas repetidamente sem ter que fabricar novas tiras de teste, substratos ou coletores de amostras ou lidar com o ônus do descarte após um único uso.
Como as abelhas entraram neste campo?
Bromenshenk e seus colegas escrevem que a Inscentinel, Ltd. começou a criar ‘arreios’ de abelhas no Reino Unido por volta do ano 2000. Desde então, a loja conseguiu otimizar seu design de cassete e as ferramentas de treinamento que tornam as abelhas um animal de biossensor fundamentalmente especial. . A equipe observa que nas décadas anteriores de estudos sobre o comportamento das abelhas, os pesquisadores descartaram a ideia de que essas criaturas pudessem cheirar com a precisão exata que realmente possuem. Isso se deve em grande parte ao peso volumoso colocado na linguagem da dança que eles também exibem. A comunidade científica simplesmente não compreendia totalmente a natureza multifacetada do comportamento das abelhas até recentemente (mesmo quando alguns pesquisadores exploraram essa via adicional há quase 100 anos).
Acontece que as abelhas podem sentir na faixa de partes por trilhão, muito parecido com o sentido do olfato encontrado nos cães. Isso os torna um fantástico animal farejador natural para detectar todos os tipos de vestígios de substâncias. Assim como os cães, um processo de seleção deve ocorrer antes que qualquer abelha em particular possa ser usada como um biossensor. As abelhas comem com o uso de uma língua (chamada tromba). Muitas exibem um reflexo de extensão de sua tromba quando apresentadas a uma solução de água com açúcar, e este é o fator chave que permite que as abelhas sejam treinadas e utilizadas em tarefas de detecção.
Procedimentos de treinamento e manutenção fazem das abelhas uma ferramenta de biossensor orgânico superior
A pesquisa em torno das abelhas como biossensores é atraente. Eles podem ser aproveitados para identificar muitas assinaturas químicas, e o cronograma de treinamento do início ao fim leva menos de uma hora. Uma rede de colônias (até 15 ou mais por vez) pode ser “condicionada em menos de três dias em ambientes de campo aberto”, de acordo com as descobertas do grupo de Bromenshenk.
As abelhas também são autossuficientes. Depois de empregar qualquer abelha em tarefas de detecção (por alguns dias de cada vez), ela é devolvida à colmeia, onde se reintegrará à sua vida diária. As abelhas usadas em serviços de detecção de bombas, produtos químicos e outros podem se alimentar uma vez que voltaram para a colmeia e não se distraem da mesma forma que os cães. Da mesma forma, há muitos relatos de imprecisões entre os cães farejadores de drogas. O mais preocupante é que parece que as equipes de farejadores de drogas são ainda menos precisas em relação aos grupos minoritários, levando a muitos falsos positivos. Entre as abelhas, no entanto, grandes grupos de abelhas com biossensores são usados como uma medida de redundância para confirmar as descobertas, e os manipuladores que podem influenciar os animais simplesmente não fazem parte do processo.
Além disso, testes observaram a capacidade das abelhas em ambientes de “voo livre” (em vez de configurações de laboratório) que identificaram com sucesso minas enterradas e monitoraram os níveis de poluição química. Tudo isso sugere que as abelhas podem ser ainda mais valiosas do que ainda não descobrimos.