Divulgação Científica,

O mundo sem elas

As abelhas estão sumindo e os cupins têm servido de inspiração para robôs. Dois livros investigam nossas relações com os insetos sociais

01abr2019 - 01h00 | Edição #21 abr.2019

De acordo com o livro Buzz (Zumbido, sem edição no Brasil), de Thor Hanson, a relação entre as abelhas e a descendência humana remonta a 3 milhões de anos. Começou num período em que nossos ancestrais dividiam as savanas da África com um pequeno pássaro marrom, do tamanho de um tordo: era o avô do Indicator, também conhecido como pássaro-do-mel. É uma ave dotada de habilidades especiais para rastrear colmeias, mas que não é capaz de abri-las para chegar à cera e às larvas das quais se alimenta. Por isso, o Indicator recruta ajudantes humanos, atraindo-os pelo canto e os conduzindo até a casa das abelhas. Em troca, os humanos oferecem um pequeno presente de mel e cera — o suficiente para que o pássaro sinta que seu esforço valeu a pena, mas não tanto a ponto de deixá-lo satisfeito, sem vontade de seguir a procura. É possível que esses pássaros tenham tido um papel central na nossa evolução. Hoje, o mel contribui para cerca de 15% das calorias consumidas pelo povo Hadza — os últimos caçadores-coletores da África — e, como os cérebros funcionam à base de glicose, o mel encontrado pelos Indicators pode ter influenciado no crescimento do nosso cérebro e, portanto, da nossa inteligência. 

As abelhas evoluíram a partir das vespas, cerca de 100 milhões de anos atrás. Vespas são, em sua maioria, carnívoras e elegantes; as abelhas são umas vegetarianas cabeludas, que adoram flores e vida social (seus corpos são inteiramente cobertos por pelos radiciais, que fazem o pólen — sua principal fonte alimentar, junto com o néctar — grudar). A mudança para uma dieta vegetariana teve um efeito profundo na evolução das plantas floríferas. Para saber que cara teria um mundo sem abelhas, diz Hanson, basta olhar para a ilha desabelhada de Juan Fernández, na costa do Chile. Apesar de ter uma flora variada, quase todas as suas flores são pequenas, branquinhas e praticamente imperceptíveis. Mas não devemos agradecer às abelhas apenas pelas grandes flores coloridas — nós dependemos delas para a polinização de muitas das plantas que cultivamos. Não só nosso cérebro, mas também, pelo que parece, nosso mundo foi profundamente moldado por elas.

Existem cerca de 20 mil espécies de abelhas, divididas em sete famílias. As mais conhecidas são da família Apidae, que inclui os abelhões, as abelhas-carpinteiras e a abelha-europeia. As espécies mais primitivas, que existem sobretudo na Austrália, são divididas em duas famílias que apenas os especialistas diferenciam. A abelha-mineira, que vive em regiões áridas e cava túneis de quase três metros para fazer seus ninhos, representa uma outra família; as abelhas coletoras de óleos, as abelhas que cortam folhas e as construtoras, outras duas. As abelhas verdes formam o último grupo. Além de coletarem pólen e néctar das flores, estas últimas também bebem do suor dos mamíferos, em busca de umidade e sais; a tortura de milhares de micro-lambidas dentro de seu ouvido ou nariz pode ser enlouquecedora. Mas abaná-las com a mão é correr o risco de tomar uma picada que mais parece um choque elétrico. 

Cerca de um quinto de todas as abelhas parasitam outras espécies, o que leva alguns pesquisadores a definir que o parasitismo foi uma das grandes adaptações evolutivas da linhagem. Sobrevivem ora roubando o mel e cera alheios, ora enganando abelhas diferentes a criarem seus filhos por elas. E nem todas as abelhas são sociais — muitas podem ser solitárias ou flexíveis, a depender das condições climáticas e da disponibilidade de recursos. 

Mas apesar de toda sua diversidade evolutiva e flexibilidade comportamental, as abelhas estão em apuros. No outono de 2006, escreve Hanson, “num piscar de olhos”, enxames de abelhas melíferas desapareceram em massa nos Estados Unidos. Indivíduos aparentemente saudáveis que partiam em busca de alimentos jamais voltavam, deixando para trás favos carregados de mel, bem como larvas e ovos, que logo sofriam com infecções bacterianas e outros patógenos. Chamado de “Distúrbio do colapso das colônias” (e, mais informalmente, de beepocalypse), o fenômeno deu origem ao maior projeto de pesquisa sobre abelhas da história. Até hoje, não se encontrou um culpado único, mas diversos fatores, apelidados pelos especialistas de “quatro pês” — parasitas, pesticidas, patógenos e pouca alimentação —, quando combinados, são responsáveis por deixar as abelhas mais vulneráveis.

Bombas e vampiros

A abelha Franklin (uma das mais ameaçadas nos Estados Unidos) costumava ser vista de forma habitual nas paisagens do sudoeste do Oregon e da Califórnia. Desde 2006 não é mais encontrada por lá. O biólogo Robbin Thorp, que acompanhava a espécie antes de seu desaparecimento, foi contratado pelo Departamento de Serviços Florestais do governo americano para procurar sobreviventes da espécie. Ele reconhece que seu trabalho talvez seja em vão, e que a espécie pode estar extinta — vítima, ele suspeita, de um fungo conhecido como “Bomba Nosema”, que chegou aos Estados Unidos quando abelhas criadas na Bélgica foram importadas para polinizar tomates cultivados em estufas. O Nosema impede que a abelha macho copule. Seu corpo se enche de esporos e fica pesado a ponto de não conseguir voar. O abdome incha de tal modo que o macho não consegue encostar no lugar correto do corpo da fêmea. “Quando isso acontece, já era”, diz o entomologista Jamie Strange. “Tudo se desintegra em poucas gerações.” 

Entre os parasitas mais prejudiciais para as abelhas está o Varroa, ácaro vampiro que as debilita ao sugar seu sangue. Originário do Sudeste Asiático, ele tem infectado colônias de todos os lugares do mundo, com exceção da Austrália, fragilizando populações inteiras ao deixá-las vulneráveis às intempéries do clima e da má nutrição. Vale dizer que nós costumamos errar quando tentamos imaginar o que seria necessário para manter as abelhas bem alimentadas. “As pessoas olham para um parque ou campo de golfe e acham aquilo verdejante e cheio de vida — mas, para uma abelha, não passa de um deserto”, diz um pesquisador. À medida que a agricultura se torna mais presente, até mesmo as ervas daninhas que dão flor — parte essencial da dieta das abelhas — estão minguando.

Análises químicas de pólen, mel, cera e das próprias abelhas revelam traços de 118 inseticidas

É conhecimento básico que as abelhas são responsáveis por polinizar muitas de nossas plantações — mas esse saber coexiste com o gasto anual de 65 bilhões de dólares em inseticidas nos Estados Unidos. Esses químicos têm um impacto catastrófico sobre as abelhas. Ao contrário dos insetos considerados pragas, que rapidamente se tornam imunes aos pesticidas, as abelhas continuam vulneráveis. Talvez isso aconteça porque as pragas lidam com as defesas naturais das plantas há milhões de anos. As abelhas não: as plantas querem que suas flores sejam visitadas por elas e não emitem defesas químicas nem pelo pólen nem pelo néctar. As abelhas, portanto, não têm experiência com defesas químicas. Como afirma Hanson, “para os predadores das plantações, os inseticidas não passam de um estorvo familiar e, frequentemente, temporário. Para as abelhas, são só veneno”. 

Pesquisas mostram a persistência assustadora de produtos químicos (inclusive inseticidas) no meio ambiente. Análises químicas do pólen, do mel, da cera e das próprias abelhas revelam traços de 118 tipos diferentes de inseticidas, inclusive alguns que deixaram de ser usados há décadas. E químicos têm sinergia: alguns fungicidas, por exemplo, podem multiplicar a potência de inseticidas mais de 1100 vezes. 

A história da região de Maoxian, na China, reconhecida há muito por seus pomares de maçã, serve de alerta severo para o que acontece quando as abelhas desaparecem. A partir dos anos 1990, o uso excessivo e descuidado de pesticidas, combinado à má alimentação das abelhas e à falta de locais para as colmeias, provocou o desaparecimento tanto das espécies silvestres quanto das melíferas domesticadas. Diante do fracasso nas colheitas, os agricultores contrataram milhares de trabalhadores temporários armados de longos bastões com penas de galinhas nas pontas para polinizar as macieiras em flor. Mas nem o mais habilidoso conseguia cobrir mais do que dez árvores por dia. Os custos altos levaram a indústria ao colapso. Hoje, os únicos pomares que restam em Maoxian ficam na divisa com as florestas, onde as abelhas silvestres podem visitá-los e polinizar suas flores.

Na primavera de 1868, quando John Muir visitou pela primeira vez o Central Valley, na Califórnia, foi tomado de surpresa e admiração ao perceber aquele como “o melhor lugar do mundo para as abelhas”: “Um só leito contínuo e uniforme de flores minúsculas, tão maravilhosamente abundantes que, ao atravessar o campo de um lado a outro — uma distância de mais de quatrocentas milhas —, pisa-se numa centena delas a cada passo”. Hoje, esse grande pasto de abelhas sumiu; no seu lugar, há uma vasta plantação de amendoeiras, responsável por 81% da produção mundial. Durante três semanas por ano, as flores de amêndoa oferecem alimento de sobra para as abelhas; mas, como a colheita mecanizada exige que o terreno ao redor das árvores seja desocupado, o lugar é um deserto para elas durante as outras 49 semanas. 

Na Califórnia, como em Maoxian, os agricultores enfrentam uma crise de produção com a diminuição das abelhas. O distúrbio do colapso das colônias aumentou de tal forma o custo de trazer abelhas domésticas para suas plantações que elas se tornaram inviáveis. E as espécies silvestres já desapareceram quase por completo. Os produtores têm recebido ajuda da Xerces Society, a única ong de grande porte na América do Norte dedicada a salvar os animais invertebrados. Beiras de estrada, valas e outras áreas não empregadas no cultivo de amendoeiras têm sido revitalizadas, transformadas em campos para flores silvestres, onde não apenas as abelhas, mas também outras formas de vida selvagem têm vingado. O projeto ficou tão popular que até uma fazenda de um conglomerado internacional do agronegócio, com sede em Cingapura, entrou na onda. Mas o apocalipse das abelhas já está muito avançado: o trabalho da Xerces Society no Central Valley da Califórnia não passa de um minúsculo raio de esperança no auge de uma crise mundial — crise que só pode ser revertida através de uma reorganização completa da agricultura, de modo que transforme em realidade a conservação da biodiversidade nas áreas de cultivo.

Baratas especializadas

Os insetos sociais — abelhas, formigas, cupins — vêm servindo de inspiração para nós desde os tempos bíblicos. Enxergamos neles a dedicação ao trabalho, a sabedoria de economizar para o dia de amanhã, a consciência organizacional que tantas vezes falta às nossas sociedades. Mas como Lisa Margonelli demonstra com elegância em Underbug (Subinseto, sem edição no Brasil), quase sempre vemos apenas o que queremos ver quando olhamos para os insetos sociais. O entomólogo americano William Wheeler, responsável por cunhar o termo “superorganismo”, nos oferece uma história exemplar a esse respeito. Em 1919, ele escreveu um discurso cômico do ponto de vista de Wee-Wee, o rei dos cupins: descreve uma sociedade utópica cupinesca, habitada por uma “raça física e mentalmente perfeita”. Essa comunidade ideal, porém, foi estabelecida a partir da eliminação, com gás de ácido cianídrico, dos indivíduos velhos, improdutivos e inadequados. Na década de 1930, esse mesmo ácido ficou conhecido como Zyklon B e foi empregado pelos nazistas durante a Segunda Guerra Mundial no extermínio de milhões de indivíduos que, no julgamento deles, “não mereciam viver”. 

Uma visão muito distinta da sociedade dos cupins foi produzida pelo jornalista, poeta e advogado sul-africano Eugène Marais. Após a morte de sua esposa, em 1905, ele se embrenhou pelas savanas da África, tomando morfina e estudando cupins. A alma da formiga branca (que Margonelli descreve como “parte observação atenta, parte charada poética, parte mapa em miniatura do universo”) é um dos maiores livros já escritos sobre a natureza. 

Os cupins são muito diferentes dos outros insetos sociais, como as formigas e as abelhas. Eles são baratas especializadas que se tornaram miniaturas sociáveis, e passaram a dividir um complexo ecossistema de microbiota intestinal, que lhes permite digerir a celulose. Os cupins compartilham esses micróbios por meio de uma prática conhecida como trofalaxia: passam a comida de boca em boca e lambem o ânus uns dos outros. Pensando no apreço que os humanos têm por compartilhar alimentos, Wheeler descreve a trofalaxia como “a supercola das sociedades humanas e das sociedades dos insetos” (em paráfrase de Margonelli). Para os cupins, porém, a trofalaxia é o que possibilita a criação de um biodigestor do tamanho da colônia inteira: é um estômago comunitário, um pouco como a estrutura dos cupinzeiros, que serve de grande tegumento para todos os que vivem dentro dele. 

As questões que Margonelli investiga giram em torno de dois aspectos importantes da biologia desses insetos: sua organização social e sua impressionante flora intestinal. A história começa no deserto do Arizona, onde ela acompanha pesquisadores numa coleta de cupins para fins de classificação e análise. Rapidamente, porém, seu foco recai sobre dois laboratórios que pesquisam sua digestão e comportamentos. Dois projetos, que, por sinal, recebem financiamento pesado das Forças Armadas norte-americanas.

Na primeira vez em que Margonelli se encontrou com os pesquisadores do Joint BioEnergy Institute, na Califórnia, eles estavam às voltas com a produção de um combustível feito de material vegetal, usando os micróbios encontrados nos intestinos dos cupins para quebrar a celulose. A meta era produzir um biocombustível por um valor que pudesse competir com o dos combustíveis fósseis. A abordagem consistia em sequenciar o dna extraído do intestino dos cupins — e o sucesso foi tamanho que os pesquisadores rapidamente se viram sobrecarregados de dados. Até o momento em que Margonelli começou a escrever seu livro, o custo do biocombustível havia caído de 100 mil para 30 dólares por litro. Mas a complexidade da organização dos micróbios no canal digestivo dos cupins é tão alta que os pesquisadores não conseguem avançar no processo, nem, consequentemente, baixar ainda mais o valor. 

O físico espanhol Héctor García Martín é o herói quixotesco da equipe. Ele abomina os métodos aparentemente ad hoc utilizados pelos biólogos, bem como a opinião, frequente entre eles, de que a vida é tão complexa que não pode ser definida por leis simples. Especialista em física da matéria condensada, Martín deseja compreender o que é o metabolismo — descrito por ele como o sistema fundamental que possibilita a vida — para então reduzi-lo a uma série de termos bem definidos. No limite, a biologia desafia as reduções -— muito embora Martín consiga, de fato, uma pequena vitória ao pôr em ordem os métodos do laboratório para procedimentos e relatórios.

Os cientistas que cobrem a outra área de interesse de Margonelli — a sociabilidade dos cupins — são comandados pela especialista em ciência da computação Radhika Nagpal, da Universidade Harvard. Quando chegam à estação de pesquisa na Namíbia, parecem bastante deslocados. Mergulhados nas telas de seus computadores, raramente emergem para aproveitar as maravilhas do deserto. Quando um entomologista local prepara para eles um banquete com caça, linguiças da região e abóboras recheadas, nem erguem os olhos.

Margonelli descreve a pesquisa que fazem na Namíbia como “incrivelmente estranha”. Na tentativa de construir cupins robóticos, armaram um experimento no qual observam os insetos reais modificando margaridas feitas de terra colorida. O propósito é possibilitar a descrição do movimento dos cupins em frequências moduladas pulsadas, chamadas em inglês pelo nome de chirp, “gorjeio”. São pulsações sonoras que os engenheiros inserem em “caixas-pretas” (mecanismos cujos funcionamentos internos são desconhecidos) para então observarem o que sai. Margonelli descreve o exercício como “transformar uma pulsação eletrônica num parque de diversões para cupins”. 

Longe de serem autômatos de cabeça oca, os cupins ‘fazem o que têm vontade’; ‘eles têm um propósito’

O pesquisador que conduz o experimento enxerga os cupins como “uma distração”. “No mundo ideal”, escreve Margonelli, “ele reconstruiria as ações dos insetos sem ter que lidar com eles”. A equipe imagina que os cupins são “autômatos sem memória — máquinas idênticas umas às outras que não fazem nada além de reagir”. É esse o tipo de robô que tentam criar. Mas essa visão sobre os cupins é virada do avesso em Underbug, no maior achado relatado no livro: aconteceu em 2013, quando um membro da equipe de robótica descobriu como acompanhar cada cupim individualmente em seu trabalho. O que ficou imediatamente claro é que cada espécime é único. Por exemplo: de 25 cupins colocados sobre uma placa de Petri, apenas dois se dedicaram à construção (embora outros quatro ajudassem de vez em quando), enquanto os outros dezenove “corriam de um lado para outro”. Longe de serem autômatos de cabeça oca, os cupins “fazem o que têm vontade: cavam, recolhem a terra, limpam a placa ou ficam sentados sem fazer nada”.  A única maneira de interpretar esses achados, concluem os pesquisadores, é dizer que “os indivíduos têm um propósito. Eles têm opinião”. 

Embora tenham começado com uma visão totalmente errada sobre os cupins, esses pesquisadores de robótica foram enormemente bem-sucedidos na manufatura de cupins-robôs chamados TERMES, de dimensões um pouco menores do que as de uma caixa de sapatos. Eles colaboram na construção de muros com blocos de plásticos, seguindo uma série de instruções simples. É a primeira vez que um robô faz isso — e a conquista foi tamanha que, em fevereiro de 2014, saiu na capa da prestigiosa revista Science.

Apesar das conquistas, os robôs TERMES estão ainda longe dos enxames de sofisticados autômatos em miniatura que alguns imaginam que existirão no futuro. Stuart Russell, um roboticista da Universidade da Califórnia, em Berkeley, crê que os drones do tipo Predator (avião não tripulado usado pelas Força Aérea norte-americana desde os anos 1990) terão o tamanho de uma abelha, e levarão consigo uma carga de um grama capaz de perfurar um crânio humano — o “assassino perfeito”, diz Margonelli. À medida que a autora reflete sobre o financiamento militar por trás do projeto de robótica, cresce sua preocupação diante do futuro. Margonelli pesquisou sobre o deserto no Arizona onde tinha começado a escrever, e descobriu que havia Predators sobrevoando o local enquanto ela procurava cupins. Depois de anos sendo utilizados para localizar e matar pessoas no Afeganistão, Iêmen e Paquistão (entre outros), os drones vieram para os Estados Unidos, “sem nenhuma discussão democrática”.

Mark Hagerott, um capitão da Marinha, que serviu no Golfo Pérsico e no Afeganistão, tem sérias preocupações quanto ao uso de armamentos robóticos. Acredita que estamos prestes a cruzar o limite depois do qual a empatia humana será retirada por completo dos conflitos armados. Hagerott também acha que essa tecnologia é irrefreável: os governos que decidirem usá-la terão uma série de escolhas morais gigantescas e complicadas para fazer. 

Nós, humanos, estamos nos tornando cada vez mais interconectados, cada vez mais aptos a imitar as complexidades químicas e funcionais dos insetos — resta saber de que modo isso vai influenciar nosso futuro. “Hoje”, diz Margonelli, “um cupinzeiro ainda é um cupinzeiro, um edifício de fungos, cupins e história natural. Algum dia, porém, estaremos vivendo dentro de algo muito parecido, com subprodutos simbióticos, lidando com paradoxos de abundância e controle, numa construção única e auto-organizada”. Nos quesitos lirismo e clareza, o livro de Margonelli fica aquém de A alma da formiga branca, de Marais. Mas Underbug não deixa de ser uma provocação extraordinária. Aqueles que aceitarem seguir seus argumentos sinuosos encontrarão pistas intrigantes sobre o destino da humanidade. [Tradução de Sofia Nestrovski]

Este texto foi realizado com o apoio do Instituto Serrapilheira

Quem escreveu esse texto

Tim Flannery

Paleontólogo e ambientalista, escreveu Atmosphere of Hope: Searching for Solutions to the Climate Crisis (Atlantic Monthly Press).

Matéria publicada na edição impressa #21 abr.2019 em março de 2019.