Científicos del Imperial College London y el Museo de Historia Natural publicaron hoy dos artículos simultáneos que analizan las poblaciones de abejorros del Reino Unido.
por el Museo de Historia Natural
El primero investigó la morfología (formas del cuerpo) de especímenes de abejas que datan de 1900. Utilizando imágenes digitales , el grupo investigó primero la asimetría en las alas de los abejorros como indicador de estrés. Una asimetría alta (alas derecha e izquierda con formas muy diferentes) indica que las abejas experimentaron estrés durante el desarrollo, un factor externo que afectó su crecimiento normal.
Al estudiar cuatro especies de abejorros del Reino Unido, el grupo encontró evidencia de que el estrés aumentaba a medida que avanzaba el siglo desde su punto más bajo alrededor de 1925. Un análisis posterior mostró que cada especie de abeja mostró un indicador de estrés consistentemente más alto en la segunda mitad del siglo.
Aprender del pasado para predecir el futuro
Al tomar las condiciones climáticas durante el año de recolección, es decir, la temperatura media anual y la precipitación anual, el equipo descubrió que en los años más cálidos y húmedos, las abejas mostraban una mayor asimetría en las alas. El estudio se publica hoy en el Journal of Animal Ecology .
La autora Aoife Cantwell-Jones, del Departamento de Ciencias de la Vida (Silwood Park) en Imperial, dice que «al usar un indicador del estrés visible en la anatomía externa de la abeja y causado por el estrés durante el desarrollo solo unos días o semanas antes, podemos buscar rastrear con mayor precisión los factores que ponen a las poblaciones bajo presión a través del espacio y el tiempo históricos».
El autor, el Dr. Andrés Arce, ahora en la Universidad de Suffolk, afirmó que su «objetivo es comprender mejor las respuestas a factores ambientales específicos y aprender del pasado para predecir el futuro. Esperamos poder pronosticar dónde y cuándo estarán los abejorros». más en riesgo y apuntar a una acción de conservación efectiva».
El autor principal, el Dr. Richard Gill, del Departamento de Ciencias de la Vida (Silwood Park) en Imperial, dice que «dado que se pronostica que las condiciones más cálidas y húmedas someterán a los abejorros a un mayor estrés, el hecho de que estas condiciones se vuelvan más frecuentes con el cambio climático significa que los abejorros pueden estar en un momento difícil durante el siglo XXI».
ADN de piernas individuales
Además de medir las formas de las alas de las abejas, en un segundo estudio paralelo, el equipo secuenció con éxito los genomas de más de cien especímenes de museos de abejorros que datan de hace más de 130 años. En un avance pionero, los métodos de ADN antiguo que se usan típicamente para estudiar mamuts lanudos y humanos antiguos se usaron por primera vez en una población de insectos.
Científicos del Museo de Historia Natural y el Instituto Earlham cuantificaron la preservación del ADN utilizando solo una pata de abeja de cada una de las abejas estudiadas. A partir de estos desarrollos, publicados hoy en Methods in Ecology & Evolution , los investigadores ahora pueden determinar cómo el estrés informado puede conducir a la pérdida de diversidad genética.
Junto con proporcionar un nuevo genoma de referencia, el equipo ahora usará estos datos para estudiar cómo los genomas de las abejas han cambiado con el tiempo, obteniendo una comprensión de cómo las poblaciones enteras se han adaptado, o no, a los entornos cambiantes.
El valor de las colecciones de los museos
Centrándose en las colecciones de abejorros, el equipo trabajó con curadores del Museo de Historia Natural de Londres, los Museos Nacionales de Escocia, el Museo de Historia Natural de la Universidad de Oxford, el Museo Mundial de Liverpool y el Museo Tullie House de Carlisle.
La autora, la Dra. Victoria Mullin, del Museo de Historia Natural, dice que «las colecciones de insectos de los museos ofrecen una oportunidad sin precedentes para estudiar directamente cómo los genomas de las poblaciones y las especies se han visto afectados por los cambios ambientales a lo largo del tiempo. Sin embargo, son un recurso finito y la comprensión la mejor forma de utilizarlos para estudios genéticos es importante».
El autor principal, el profesor Ian Barnes, del Museo de Historia Natural, dice que «uno de los principales problemas con las colecciones de los museos es que la calidad del ADN puede ser muy variable, lo que dificulta predecir qué tipo de análisis debemos hacer. Ahora tenemos una idea mucho mejor sobre la preservación del ADN en las colecciones de insectos, lo que es un gran impulso para nuestro trabajo en curso para comprender la historia y el futuro de las poblaciones de insectos».
El Dr. Gill concluyó que «estos estudios muestran el valor de aprovechar los especímenes de los museos para retroceder en el tiempo y descubrir los secretos del pasado. Pero lo que hemos hecho es solo el comienzo, y al continuar nuestro trabajo con estas colecciones públicas vitales y colaborar con los curadores solo podemos descubrir más.
«Este trabajo fue parte de un proyecto financiado por el Natural Environment Research Council y no podría haberse logrado sin el compromiso, el arduo trabajo y la diligencia de los curadores del museo y nuestros otros colaboradores. También estamos agradecidos con los fondos de BBSRC por apoyar a la generación del genoma de referencia del abejorro».
Más información: Aoife Cantwell-Jones, et al, Firmas del aumento del estrés ambiental en las alas de los abejorros durante el siglo pasado: Perspectivas de especímenes de museos,
Journal of Animal Ecology (2022). doi.org/10.1111/1365-2656.13788
Victoria Mullin et al, Primer estudio de cuantificación a gran escala de la preservación del ADN en insectos de colecciones de historia natural utilizando la secuenciación de todo el genoma, Methods in Ecology & Evolution (2022). doi.org/10.1111/2041-210X.13945
