La contaminación del aire hace que a las abejas les cueste más oler las flores

En los veranos de 2018 y 2019, el ecólogo James Ryalls y sus colegas salían a un campo cerca de Reading, en el sur de Inglaterra, para observar a los insectos que zumbaban alrededor de las plantas de mostaza negra. Cada vez que una abeja, un sífido, una polilla, una mariposa u otro insecto intentaba hacerse con el polen o el néctar de las pequeñas flores amarillas, tomaban nota.

Esto formaba parte de un experimento insólito. Algunas parcelas de plantas de mostaza estaban rodeadas de tuberías que liberaban ozono y óxidos de nitrógeno, gases contaminantes producidos en torno a las centrales eléctricas y los automóviles convencionales. Otras parcelas tenían tubos que liberaban aire normal.

Los resultados sorprendieron a los científicos. Las plantas asfixiadas por los contaminantes recibieron hasta un 70 % menos de visitas de insectos en general, y sus flores recibieron un 90 % menos de visitas que las de las parcelas no contaminadas. Las concentraciones de contaminantes estaban muy por debajo de lo que los reguladores estadounidenses consideran seguro. “No esperábamos que fuera tan dramático”, afirma Robbie Girling, coautor del estudio, entomólogo de la Universidad de Queensland del Sur, en Australia, y profesor visitante de la Universidad de Reading.

Cada vez son más los estudios que sugieren que la contaminación puede alterar la atracción de los insectos a las plantas, en un momento en que muchas poblaciones de insectos ya están sufriendo un profundo declive debido a los productos químicos agrícolas, la pérdida de hábitats y el cambio climático. Alrededor del 75 % de las plantas silvestres con flores y alrededor del 35 % de los cultivos alimentarios dependen de los animales para desplazar el polen, de modo que las plantas puedan fertilizarse unas a otras y formar semillas. Incluso las plantas de mostaza negra utilizadas en el experimento, que pueden autofecundarse, mostraron un descenso del 14 % al 31 % en el éxito de la polinización, medido por el número de vainas, las semillas por vaina y el peso de las vainas de las plantas envueltas por el aire sucio.

Los científicos aún están estudiando la intensidad y la extensión de estos efectos de la contaminación, así como su funcionamiento. Están aprendiendo que la contaminación puede tener una sorprendente diversidad de efectos, desde cambiar los olores que atraen a los insectos a las flores hasta alterar la capacidad de las criaturas para oler, aprender y recordar.

Esta investigación aún es joven, afirma Jeff Riffell, neurocientífico de la Universidad de Washington. “Solo estamos tocando la punta del iceberg, por así decirlo, en cuanto a cómo influyen estos efectos en estos polinizadores”.

Aromas alterados

Los insectos suelen confiar en el olfato para desplazarse. Mientras zumban en sus vecindarios, aprenden a asociar las flores que son buenas fuentes de néctar y polen con sus olores. Aunque algunas especies, como las abejas melíferas, también utilizan las indicaciones de sus compañeras de colmena y puntos de referencia visuales, como los árboles, para orientarse, incluso ellas dependen en gran medida del sentido del olfato para olfatear sus flores favoritas desde lejos. Los polinizadores nocturnos, como las polillas son particularmente talentosos olfateadores. “Pueden oler estos parches de flores a un kilómetro de distancia”, afirma Riffell.

Uno de los efectos de la contaminación —y lo que Girling sospecha que fue en gran parte responsable de la disminución de la polinización en el lugar de Inglaterra— es cómo perturba estos aromas florales. Cada fragancia es una mezcla única de docenas de compuestos químicamente reactivos que se degradan en el aire. Gases como el ozono o el óxido de nitrógeno reaccionan rápidamente con estas moléculas y hacen que los olores se desvanezcan aún más rápido de lo habitual. “En el caso de los olores muy reactivos, el penacho solo puede recorrer un tercio de la distancia que debería recorrer en realidad cuando no hay contaminación”, afirma el científico atmosférico Jose D. Fuentes, de la Universidad Estatal de Pensilvania, que ha simulado la influencia del ozono en los compuestos de los olores florales.

Y si algunos compuestos se degradan más rápido que otros, el ramillete de aromas que los insectos asocian a determinadas plantas se transforma, pudiendo hacerlas irreconocibles. Girling y sus colegas lo observaron en experimentos realizados en un túnel de viento en el que introdujeron ozono. El túnel también estaba equipado con un dispositivo que liberaba constantemente una mezcla sintética de olores florales (una flor real se habría marchitado, dice Ben Langford, coautor del estudio y químico atmosférico del Centro de Ecología e Hidrología del Reino Unido). Mediante detectores químicos, el equipo observó cómo el penacho de olor floral se acortaba y estrechaba a medida que el ozono consumía los bordes, y cómo algunos compuestos desaparecían por completo mientras otros persistían.

Los científicos habían entrenado a las abejas melíferas para detectar el aroma floral original exponiéndolas al olor y dándoles después agua azucarada, hasta que sacaban automáticamente sus probóscides linguales para probarla al oler el aroma. Pero cuando las abejas fueron sometidas a pruebas con olor ozonizado que representaba los bordes del penacho de olor, a 6 o 12 metros de distancia de la fuente, solo el 32 % y el 10 %, respectivamente, sacaron la probóscide. La abeja “olfatea un olor completamente distinto en ese punto”, afirma Langford.

Los investigadores también han observado que los escarabajos rayados del pepino y los abejorros comunes tienen dificultades para reconocer sus plantas huésped por encima de ciertos niveles de ozono. Algunas de las observaciones más dramáticas se producen por la noche, cuando se acumulan unos contaminantes extremadamente reactivos llamados radicales nitrato. Riffell y sus colegas descubrieron recientemente que un 50 % menos de polillas del gusano del tabaco se sentían atraídas por la onagra pálida cuando el aroma de la planta se veía alterado por estos contaminantes, y que las polillas esfinge de rayas blancas no reconocían el aroma en absoluto. Esto redujo el número de semillas y frutos en un 28 %, según descubrió el equipo en experimentos de polinización al aire libre. “Tiene un efecto muy importante en la capacidad de la planta para producir semillas”, afirma Riffell.

Nublando sentidos y mentes

¿Pueden los insectos aprender a reconocer estos aromas transformados? Para que los insectos reconozcan los nuevos aromas como gratificantes, tienen que olerlos mientras se alimentan de néctar dulce, pero el problema es que el aroma de una flor se transforma solo a cierta distancia de ella, dice Girling. Quizá algunos insectos puedan aprender a seguir olores contaminados cuando se acercan a una flor, pero hasta ahora solo se ha demostrado en la polilla del tabaco.

Y la contaminación también puede dificultar el aprendizaje de los insectos. En un estudio de 2019, Girling y sus colegas primero entrenaron a las abejas melíferas para reconocer un olor utilizando el método de agua azucarada-probóscide. Luego expusieron a las abejas a gases de escape de diésel. Más tarde, hicieron pruebas con las abejas para ver cuántas de ellas habían retenido su entrenamiento y todavía reaccionaban a la mezcla de olores sacando sus probóscides. Sorprendentemente, un 44 % menos de abejas fueron capaces de recordar el olor 72 horas después de la exposición al diésel, en comparación con las abejas no expuestas.

“Parece que potencialmente no son capaces de formar y retener esos recuerdos”, dice Girling. La razón no está clara; quizá el gas provoque de algún modo un estrés fisiológico en el cerebro de las abejas que provoque impedimentos neurológicos. Esto podría significar hipotéticamente que, en un aire contaminado, las abejas olviden los aromas originales de las flores, o los aromas contaminados, si es que consiguen aprenderlos.

El aire sucio podría incluso afectar al olfato de los insectos. Hace unos años, la ecóloga química Magali Proffit, del Centro Francés de Ecología Funcional y Evolutiva, y su equipo conectaron electrodos a las antenas de abejas melíferas y avispas de la higuera. Descubrieron que la exposición de los insectos al ozono a menudo hacía que estos órganos detectores de olores respondieran mucho menos a los olores. Las abejas y avispas expuestas a niveles moderados de ozono se movían sin rumbo en lugar de dirigirse hacia los olores de sus plantas huésped.

A altos niveles de ozono, las avispas de los higos incluso evitaban el olor. “Algo está ocurriendo en su sistema olfativo”, dice Proffit.

Preguntas sin respuesta

Los contaminantes atmosféricos también influyen cuando las plantas los absorben, afirma la ecóloga Laura Duque, de la Universidad de Wurzburgo, en Alemania: pueden cambiar el metabolismo de las plantas y alterar así la mezcla de compuestos olorosos que emiten las flores. Según la especie, el ozono puede aumentar o disminuir el número de flores y, posiblemente, la calidad y cantidad de néctar o polen. El ozono también puede influir en el momento de la floración, afirma Duque. “Es posible que no haya reproducción vegetal en absoluto si hay un desajuste total entre la floración y la actividad de los insectos”.

Es difícil evaluar la magnitud de estos efectos en la polinización de las plantas, afirma la ecóloga de insectos urbanos Elsa Youngsteadt, de la Universidad Estatal de Carolina del Norte, coautora en 2023 de un artículo sobre la polinización en las ciudades publicado en el Annual Review of Ecology, Evolution, and Systematics. Solo unos pocos estudios —entre ellos el de Girling en el Reino Unido y el de Riffell sobre polillas— han cuantificado los efectos.

En general, cabría esperar que el impacto fuera mayor en las ciudades, que han soportado el peso de la contaminación desde la era industrial, aunque esto también podría haber dado lugar a adaptaciones, afirma Youngsteadt. Los estudios de plantas e insectos no urbanos “podrían dar una imagen distinta que si estudiáramos las poblaciones de plantas e insectos que ya llevan cientos de años expuestos a los contaminantes urbanos”.

Tampoco está claro el impacto de la contaminación en los insectos. Cuando los insectos no detectan las flores, pierden la oportunidad de obtener néctar o polen para ellos, sus crías o sus colmenas. Deben viajar más lejos en busca de aromas florales, lo que merma su energía, afirma Fuentes.

Y la transformación de los olores de las flores puede ser solo un factor entre muchos otros. Las partículas contaminantes pueden interferir en la capacidad de las moscas domésticas para oler la comida, por ejemplo, y el ozono cambia las feromonas de las moscas macho para que huelan más como las hembras, haciendo que los machos persigan a otros machos.

La contaminación también puede afectar de forma más general a la reproducción y supervivencia de los insectos; sumando todos estos efectos, un estudio reciente estima que la contaminación atmosférica provoca una reducción de más del 30 % en el rendimiento de los polinizadores. Los científicos necesitan realizar más investigación sobre las distintas especies, su sensibilidad a la contaminación y sus interacciones con las plantas, especialmente en regiones poco estudiadas como el sur global.

Desde los productos químicos para la agricultura hasta el cambio climático, “todos estos factores van mermando y reduciendo la aptitud de los insectos, dificultando sus ciclos vitales y procesos normales”, afirma Girling. “Si se hace solo un poco más difícil encontrar una flor, ¿es ese el punto de inflexión que empuja a ese insecto o a esa colmena al abismo?”.

Artículo traducido por Debbie Ponchner