La mayoría de las abejas silvestres son solitarias, pero una pequeña especie de abejas carpinteras cuida y cría meticulosamente a sus crías, un acto que se traduce en enormes beneficios para el microbioma, el desarrollo y la salud de la abeja en desarrollo, descubrieron investigadores de la Universidad de York.
De manera similar al efecto positivo que las madres humanas pueden tener en sus crías, el cuidado maternal de estas abejas carpinteras (Ceratina calcarata) evita una sobreabundancia de hongos, bacterias, virus y parásitos dañinos en las primeras etapas de desarrollo.
Sin atención materna, la carga de patógenos de estas abejas en desarrollo se disparó (el 85% de los patógenos eran hongos, mientras que el 8% eran bacterias), lo que puede afectar su microbioma, un componente crítico de la salud de las abejas, así como su desarrollo, sistema inmunológico y expresión genética . . Esto puede provocar, por ejemplo, cambios en el desarrollo del cerebro y de los ojos, e incluso en el comportamiento.
El hongo más grande encontrado fue Aspergillus, conocido por inducir la enfermedad de cría de piedras en las abejas melíferas, que momifica a las crías. En etapas posteriores, la falta de atención puede provocar una reducción del microbioma, lo que aumenta la susceptibilidad a enfermedades y una mala salud general.
Los investigadores observaron cuatro etapas generales de desarrollo en la vida de estas abejas carpinteras, comenzando con la etapa larvaria, tanto en presencia como en ausencia de cuidado materno.
«Hay efectos en la aptitud como resultado de estas infecciones fúngicas. Estamos documentando los cambios en el desarrollo, los cambios en las cargas de enfermedades, y es un gran problema porque en las abejas silvestres se sabe mucho menos sobre sus cargas de enfermedades. Estamos destacando todas de estos factores por primera vez», dice la autora principal Sandra Rehan, profesora de la Facultad de Ciencias de York.
Los cambios en el desarrollo provocados por los genes expresados o suprimidos, regulados hacia arriba o hacia abajo, junto con la carga de enfermedades, dependiendo de la presencia o falta de atención materna, crearon efectos en cadena en el microbioma y la salud de las abejas.
Estas madres solteras construyen un nido al año en la médula de los tallos de las plantas muertas, donde dan a luz y cuidan a sus crías desde la primavera hasta el otoño. Cualquier cosa que impida a la madre cuidar de sus crías aumentará los riesgos de depredación y parasitismo de los nidos, incluida la poda excesiva de los tallos de primavera y otoño, y puede tener enormes consecuencias para sus crías.
El artículo, «Los efectos del cuidado materno en el transcriptoma y metatranscriptoma del desarrollo de una abeja silvestre», se publica en la revista Communications Biology . La autora principal, Katherine Chau, de la Universidad de York, es becaria postdoctoral de la Iniciativa de Microbioma de Mitacs Elevate y Weston Family Foundation.
«Encontramos cambios realmente sorprendentes en las primeras etapas, lo cual fue sorprendente ya que no esperábamos que esa etapa fuera la que cambiara más significativamente», dice Chau. «Al observar la expresión genética de estas abejas se puede ver cómo la más mínima desregulación temprana en el desarrollo se extiende a través de toda su formación. Todo está interconectado y muestra cuán vital es el cuidado materno en el desarrollo de la primera infancia».
Este estudio proporciona información metatranscriptómica sobre el impacto de la atención materna en el desarrollo de la descendencia y un marco fundamental para rastrear el desarrollo del microbioma. «Es un artículo complejo que proporciona capas de datos y muestra el poder de la genómica como herramienta», dice Rehan. «Nos permite documentar las interacciones entre el huésped y el medio ambiente. Creo que ese es el poder de este enfoque y de las nuevas tecnologías y técnicas que estamos desarrollando».
También espera que brinde a la gente más información sobre la vida oculta de las abejas y sus grandes diferencias, pero también similitudes. «A menudo la gente ve a las abejas como un monolito, pero cuando se comprende la complejidad de las abejas y que hay abejas silvestres y abejas manejadas, es más probable que la gente se preocupe por la diversidad de las abejas», dice Rehan.
Los autores adicionales del artículo son Mariam Shamekh, ex estudiante de tesis con honores y ganadora del Premio de Investigación para Estudiantes de Pregrado del Consejo de Investigación de Ingeniería y Ciencias Naturales de Canadá (NSERC), y Jesse Huisken, Ph.D. candidato y becario de posgrado de NSERC.
Más información: Los efectos del cuidado materno en el transcriptoma y metatranscriptoma del desarrollo de una abeja silvestre, Communications Biology (2023).
