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Arrojando luz sobre la secreta vida reproductiva de las abejas melíferas

Arrojando luz sobre la secreta vida reproductiva de las abejas melíferas
La investigadora de la Universidad Estatal de Carolina del Norte, Alison McAfee, prepara células reinas para entrar en colonias de apareamiento de abejas melíferas. Crédito: Alison McAfee.

La salud de las abejas melíferas ha estado en declive durante dos décadas, y los apicultores estadounidenses y canadienses ahora pierden entre el 25 y el 40% de sus colonias al año. 


por Dee Shore, Universidad Estatal de Carolina del Norte


Y las abejas reinas están fallando más rápido que en el pasado en su capacidad de reproducción. La razón ha sido un misterio, pero los investigadores de la Universidad Estatal de Carolina del Norte y la Universidad de Columbia Británica están encontrando respuestas.

Su última investigación, publicada el 8 de enero en la revista Communications Biology , ofrece pistas sobre qué hay detrás de la falla de la abeja reina, y encuentra que cuando la viabilidad del esperma es baja, la expresión de una proteína que se sabe que actúa contra patógenos como bacterias y virus es alta.

David Tarpy, académico universitario y profesor del Departamento de Entomología y Patología Vegetal del Estado de Carolina del Norte, dice que el estudio tiene implicaciones importantes para los apicultores y sus clientes, los agricultores que dependen de las abejas melíferas para polinizar sus cultivos.

«Los apicultores han identificado a las reinas problemáticas como una preocupación de la alta dirección, pero lo que está causando el problema es en gran medida invisible. Las reinas se estropean y no sabemos por qué», dijo Tarpy.

Alison McAfee, científica postdoctoral en NC State y UBC, fue la autora principal del estudio. Explicó que para tener una colmena saludable, las abejas melíferas dependen de una reina saludable, la única abeja hembra en una colonia que puede reproducirse.

La reina se aparea con muchos machos, pero solo temprano en la vida, almacenando todo el esperma que usará en su vida en su espermateca, un órgano abdominal que parece una pequeña perla. Cuando los espermatozoides comienzan a morir, la reina no puede producir tantos óvulos fertilizados. Eso hace que la población de la colonia disminuya.

«Las reinas tienen el potencial de vivir cinco años, pero en estos días, la mitad de las veces las reinas (en las colonias de abejas administradas) son reemplazadas dentro de sus primeros seis meses porque están fallando», dijo McAfee. «Si un apicultor tiene mucha suerte, una reina podría vivir dos años. Los apicultores necesitan respuestas sobre por qué sus reinas están fallando.

«Cuanto más podamos averiguar sobre lo que realmente está sucediendo dentro de estas reinas fallidas, más cerca estaremos de comprender por qué esta falla de reina está sucediendo en primer lugar».

Arrojando luz sobre la secreta vida reproductiva de las abejas melíferas
Los científicos midieron la viabilidad de los espermatozoides con una técnica llamada tinción fluorescente. Los puntos verdes significan espermatozoides vivos, mientras que los rojos están muertos. Esta imagen es de esperma en su mayoría muerto de una reina fallida. Crédito: Alison McAfee.

En su investigación, McAfee, Tarpy y sus colegas encontraron que las reinas que estaban fallando reproductivamente tenían significativamente menos esperma que las que estaban reproductivamente prosperando. Y un mayor porcentaje de los espermatozoides que tenían estaban muertos. Los investigadores también descubrieron que, en comparación con las abejas reinas reproductivamente saludables , las reinas fallidas tenían más probabilidades de tener niveles más altos de dos virus: el virus de la cría del saco y el virus de la célula reina negra.

«Los altos niveles de estos virus y la escasa viabilidad de los espermatozoides nos hicieron interesados ​​en ver si había una compensación en la abeja reina», dijo McAfee. «Existe una hipótesis clásica en biología reproductiva de que no se puede hacer todo bien, por lo que existe un equilibrio entre la inmunidad y la capacidad de reproducirse. Se ha encontrado en bastantes otros organismos, incluidos los insectos, que existen tales intercambios. off. «

Para averiguar si lo mismo sucedería con la reina abeja, los investigadores utilizaron una herramienta conocida como espectrómetro de masas para obtener una mejor imagen de lo que estaba sucediendo en la espermateca de las reinas sanas y fallidas. Identificaron 2.000 proteínas diferentes y determinaron cuáles estaban relacionadas con la viabilidad de los espermatozoides.

Una de las proteínas más importantes relacionadas con la viabilidad de los espermatozoides, dijo McAfee, fue la lisozima. La lisozima es una enzima que forma parte del sistema inmunológico de los animales.

«Las reinas con la mayor viabilidad de espermatozoides tenían la menor abundancia de lisozima, lo que indica que no estaban invirtiendo recursos en este tipo de respuesta inmune», agregó McAfee. «Eso respalda la idea de que existe una compensación entre las reinas que pueden combatir las infecciones y mantener su esperma almacenado».

Tarpy dijo que la investigación podría comenzar a permitir a los investigadores encontrar la causa de la falla de la reina y encontrar herramientas moleculares que podrían «ayudar a identificar a las reinas malas aguas arriba en el proceso antes de que los apicultores las utilicen y antes de que se den cuenta de que son malas».

En este momento, la causa del fracaso de la reina no está clara. «Los mecanismos subyacentes podrían ser enfermedades. Podrían ser pesticidas. Podrían ser una nutrición inadecuada», dijo. «No lo sabemos, así que estamos trabajando hacia atrás para identificar las causas».

Una vez que se entienden claramente las causas, agregó Tarpy, los científicos pueden seguir adelante «para ayudar a los apicultores a mantener los niveles de mortalidad bajos a niveles sostenibles y así mantener sus colonias prosperando».


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