Comprender cómo interactúan las plantas y los polinizadores no es fácil cuando los humanos interfieren. Rociar cultivos con dosis letales de pesticidas es una excelente manera de romper cualquier vínculo entre los polinizadores y las plantas. Pero, ¿qué sucede si la dosis es subletal? La investigación en el laboratorio ha demostrado que las dosis subletales de pesticidas pueden dañar las relaciones amorosas. Un nuevo estudio de Robert Gegear y colegas ha amplió estas tensiones subletales al nivel de la población.

En lugar de ir al campo y envenenar insectos, el equipo de Gegear creó un modelo basado en agentes llamado SimBee. Al cambiar los parámetros que modelan la memoria y el procesamiento de la información de una abeja, podrían examinar diferentes escenarios. Observaron cómo el estrés por pesticidas afectaba la abundancia de abejas, la diversidad de plantas y la estabilidad de las relaciones entre plantas y polinizadores. Los efectos de los pesticidas pueden no ser visibles inmediatamente. Ejecutar el experimento como una simulación significaba que el equipo podía avanzar rápidamente hacia el futuro. Vieron cómo los pesticidas afectaron el ecosistema durante 20 temporadas.

SimBee es un modelo basado en agentes. Cada abeja ejecuta una serie de reglas que imitan la interacción entre abejas y plantas a microescala. Al ejecutar estos cálculos una y otra vez, los científicos pueden buscar patrones emergentes en la macroescala. En SimBee, cada abeja usa la memoria y el procesamiento de información para decidir cómo buscar néctar. Una vez que recolectan el néctar, lo depositan en la colonia. La cantidad de néctar en la colonia al final de la temporada establece el número de abejas en la simulación para la próxima temporada.

Sin embargo, SimBee no solo simula abejas. A las plantas se les asignan puntos de polen. El modelo realiza un seguimiento de las visitas, y cada planta puede producir una semilla a partir de una visita de abeja. Que una planta produzca o no una semilla después de la visita de un polinizador depende de la proporción de polen compatible que lleve el polinizador. Esto es hasta un máximo de seis semillas en el modelo. Al final de la temporada, el 40 % de las semillas, seleccionadas al azar, germinan para convertirse en las plantas del próximo año, a menos que el modelo tenga un número constante de plantas.

El modelado tanto de polinizadores como de plantas permite que el modelo examine la complejidad de la relación entre los dos.

Al observar los efectos de los pesticidas en la abundancia de abejas, los científicos establecieron el número de plantas constante y dejaron que la población de abejas variara. Para la segunda prueba, sobre diversidad vegetal, las abejas fueron una constante. En este modelo, fue el conjunto de semillas para las plantas lo que cambió. Para la estabilidad del sistema, tanto las abejas como las plantas se configuraron para variar según el éxito de cada uno.

Los resultados del modelo son preocupantes.

Incluso con solo el 25% de los polinizadores con problemas de memoria, las poblaciones de abejas disminuyeron. Para el experimento de diversidad de plantas, las cosas fueron ligeramente diferentes. Durante las primeras seis temporadas, no hubo ningún efecto aparente. Sin embargo, después de siete temporadas, las plantas corrían el riesgo de extinguirse localmente, incluso con un suministro constante de abejas.

Junta estos dos resultados y sucede algo extraño. El número de polinizadores aumenta. Mientras que a las abejas les va bien, a las plantas no. “…a medida que aumentó la proporción de abejas dañadas, también lo hizo la transferencia de polen heteroespecífico, lo que resultó en una reducción de la producción de semillas y la eventual pérdida de especies de plantas”, escriben Gegear y sus colegas. “Bajo la condición de deterioro del 50 %, los aumentos de transferencia de polen heteroespecífico por sí solos fueron suficientes para impulsar la pérdida de al menos una especie de planta en las 20 temporadas virtuales; la mayoría de las simulaciones mostraron una pérdida de dos especies”.

Si elimina especies del sistema, elimina la interferencia del polen y las plantas restantes tienen más posibilidades de éxito. Cuantas más plantas haya, incluso si son de menos especies, más alimento habrá para los polinizadores virtuales. es casi como Lo que no te mata te hace mas fuerte, desde la perspectiva del polinizador. Pero esto es una simulación, y no existe tal cosa como un almuerzo gratis.

El equipo dice que un mayor número de abejas dañadas causa más daño a la vida vegetal. “Bajo condiciones de deterioro del 75% y 100% de las abejas, todas las ejecuciones de simulación terminaron con una sola especie de planta o con el colapso completo del sistema”, afirman.

Al comparar sus resultados con la realidad, el equipo observa: “Nuestro modelo representa un ecosistema cerrado con una temporada virtual simplificada; por lo tanto, las predicciones exactas de la tasa de disminución esperada para una especie en particular en el mundo real no fueron posibles. Sin embargo, el modelo predijo que los recolectores con deterioro cognitivo en estas frecuencias causarían una reducción del 50 % en la abundancia de abejas en 4 a 6 años, lo que es consistente con las disminuciones reportado para el abejorro parcheado oxidado (Bombus affinis) en peligro de extinción y otras especies de abejorros en riesgo en América del Norte”.

Dada la precisión de sus predicciones de polinizadores, los resultados de la planta son preocupantes. “Los enfoques de modelado anteriores para las extinciones de especies de plantas en las redes de polinización se basaron en la suposición de que pérdida de polinizadores es necesario para iniciar eventos de extinción de plantas. Sin embargo, descubrimos que los cambios en el comportamiento de los polinizadores por sí solos podrían causar la pérdida de especies de plantas incluso cuando las poblaciones de polinizadores permanecieron estables... o incluso aumentaron con el tiempo...".

La coextinción es innecesaria en muchas simulaciones para que las plantas desaparezcan, pero los polinizadores de SimBee son generalistas. Si una planta crítica para la supervivencia de un polinizador especialista desapareciera, entonces la coextinción se vuelve más probable. Si bien los pesticidas menos letales pueden parecer una buena idea, sus efectos sobre los polinizadores pueden enmascarar un colapso en otras partes del ecosistema.