Las abejas africanizadas pasivas podrían proveer un modelo genético para resolver la crisis de las abejas
Abajo de izquierda a derecha: abejas africanizadas en la Estación Experimental Agrícola de la UPR, Recinto de Mayagüez; la abeja reina africanizada marcada con un punto rojo; Tugrul Giray y la subgraduada Daliris Ramirez-Burgos demuestran que es poco probable que estas abejas africanizadas apacibles piquen a uno; los ácaros Varroa destructor atacando a una larva; una abeja destrozada por los ácaros. Medio: ácaros vistos bajo un microscopio.
por Suzanna Engman
Una colonia completa de abejas se enferma y muere en un periodo de dos semanas. Hasta el momento, cerca de la mitad de las abejas en Europa y Estados Unidos han desaparecido repentinamente de esa forma, y los científicos conocen este fenómeno como el Problema de Colapso de Colonias (CCD, por sus siglas en inglés). Ellos teorizan que un ácaro parasitario, un poco más grande que el punto al final de esta oración, sea en parte responsable.
El ácaro Varroa destructor nos parece diminuto, pero si una abeja fuese del tamaño de un ser humano, el hemolinfa, o ácaro sanguijuela, sería del tamaño de un gato, dice Tugrul Giray, PhD., entomólogo y profesor de Biología de la Universidad de Puerto Rico, Recinto de Río Piedras. Los ácaros debilitan el sistema inmunológico de las abejas al crearles heridas abiertas que las dejan susceptibles a infecciones. El CCD amenaza la producción de miel y la polinización de cultivos en Europa y Estados Unidos. Las abejas europeas, criadas durante miles de años por su docilidad y mantenidas por apicultores en Europa y Estados Unidos, les permiten a los Varroa que se posen sobre ellas y se alimenten de su sangre y de la de sus larvas. Su naturaleza pasiva puede estar contribuyendo a su desaparición.
Abejas asesinas
Las abejas africanizadas (Apis mellifera) escaparon de Brasil a fines de los años 50 y se dispersaron a través de América del Sur, América Central, México y el suroeste de EE.UU. Se les conoce como “abejas asesinas” porque tienden a enjambrar más a menudo y son más defensivas al vigilar el panal, y el territorio que protegen es mayor que el de las abejas europeas. Las abejas europeas fueron criadas para ser mansas y apicultores de Europa y Estados Unidos las mantienen para la producción de miel. En un esfuerzo por adaptar más las abejas europeas al ambiente tropical, el biólogo Warwick Kerr trajo abejas de África a Brasil en los años 50 y las cruzó con abejas europeas. Las abejas africanas y africanizadas son más dadas a atacar y cuando lo hacen, atacan más rápidamente, por un mayor periodo de tiempo, y en mayor cantidad que las abejas europeas. Cuando una persona es picada, se libera una feromona de una glándula del aguijón, que guia más abejas hacia la víctima. A pesar de que el veneno de las abejas africanizadas es similar al de las abejas europeas, las africanizadas tienden a picar a sus víctimas en mayor cantidad, lo que tiene como resultado más muertes que de cualquier otra subespecie.
Por otro lado, algunas abejas africanizadas (Apis mellifera) atacan agresivamente a los ácaros. “En Puerto Rico, las abejas africanizadas atacan el Varroa y lo muerden, causándole daño y desmembrándolo. Cuando el Varroa se adhiere a las abejas, estas se ponen a dar vueltas de manera enloquecida, tratando de librarse de los ácaros, y lo logran la mayoría de las veces”, dice Giray. El profesor y los estudiantes graduados Bert Rivera-Marchand y Devrim Oskay observaron este comportamiento en abejas africanizadas asilvestradas, que ahora comprenden casi todas las abejas asilvestradas aquí, si no todas. “En un estudio de ADN mitocondrial, para identificar la maternidad, encontramos que todas las abejas de la isla son africanizadas”.
Los investigadores observan el comportamiento de las abejas tanto en el laboratorio de la UPR-RP como en 75 colonias de abejas en la subestación en Gurabo de la Estación Experimental Agrícola del Recinto Universitario de Mayagüez. Como estudiantes graduados, Rivera-Marchand y Oskay realizaron pruebas en el campo y en el laboratorio sobre la defensa de los ectoparasitos. En el campo, abrieron las células de las larvas de diez colonias de abejas africanizadas silvestres para buscar a los Varroa. Siete de las 1,000 células estaban infestadas. “En las colonias europeas la tasa de infestación es de 10-20 por ciento. Aquí estamos encontrando menos de un por ciento”, dice Giray. Para averiguar si las abejas silvestres adultas atacan los ácaros, los investigadores colocan un pedazo de cartón pegajoso debajo del panal para recoger los Varroa que sueltan las abejas y luego observan los Varroa bajo el microscopio. “Casi todos, el 94 por ciento, tenían daños, daños seguramente causados por las abejas”.
En el laboratorio, los investigadores colocan un Varroa en una placa de Petri con diez abejas. “Vemos lo que sucede al primer contacto y los examinamos por dos minutos. Observamos si el Varroa intenta o no adherirse a la abeja, y si lo hace, nos fijamos si la abeja puede protegerse del Varroa. También nos fijamos en ataques no provocados de las abejas africanizadas hacia los ácaros.
“Una vez compartimos nuestros hallazgos con otros científicos, ellos dijeron que habían observado el mismo comportamiento, pero que sucedía en una de cada diez mil abejas, un suceso muy poco frecuente. En Puerto Rico, casi todas las abejas silvestres tienen este comportamiento”. La población de abejas silvestres es común y saludable aquí. “Es una gran noticia encontrar dos o tres colonias silvestres en Estados Unidos, mientras que en Puerto Rico se estima que hay alrededor de 150,000 colonias silvestres”.
Las abejas africanizadas llegaron a Puerto Rico en 1994, probablemente desde México o Texas, dice Giray. A diferencia de otras abejas africanizadas, comúnmente llamadas “abejas asesinas”, investigaciones patrocinadas por CATEC revelan que las abejas en Puerto Rico son apacibles. “No son abejas asesinas. Bert Rivera-Marchand, quien completó su doctorado el año pasado y es ahora profesor auxiliar en la Universidad Interamericana, Recinto de Bayamón, mostró que las abejas en Puerto Rico son abejas africanizadas tranquilas. Algo ha ocurrido en Puerto Rico que ha hecho que las abejas sean menos defensivas”, dice Giray.
Para examinar el comportamiento defensivo, los investigadores quitan un panal de la colonia de abejas y observan cuán agresivamente responden. “Usualmente, las abejas africanizadas, de México por ejemplo, sin excepción alguna, correrían por todas partes del cono, se caerían y picarían. Nuestras abejas aquí corren un poco en los panales, pero no se caen, ni vuelan, ni intentan picar a nadie”. Los investigadores también realizan pruebas de picadas. Protegidos por ropa y paños de red para evitar las picadas, perturban a la colonia y agitan una bandera de piel en frente de la colonia para ver cuantas abejas atacan la bandera. “Hay muchas que no responden, y el número de picadas en la piel es similar al de las abejas europeas”.
Giray cita algunas posibles causas de su comportamiento pasivo. “Una hipótesis sugiere que en Puerto Rico las abejas europeas se han mezclado más con las africanizadas que en otros lugares. Es posible que aquí las abejas africanizadas se hayan introducido solamente una vez. Las abejas africanizadas en Puerto Rico tienen una larga introgresión, lo cual significa que tienen muchos alelos o genes europeos en su genoma. Encontramos que cargan entre el 65-70 por ciento de genes europeos, mayor que cualquier otra población estudiada. En otros lugares cuando las abejas africanizadas se mezclan con abejas europeas, el gen africano tiende a dominar.
 Otra explicación por el comportamiento pasivo es la coincidencia. “Si estás en una isla con una población reducida o una que se introdujo solo una vez, pudimos haber recibido, por casualidad, abejas africanizadas tranquilas. Hay variación en las poblaciones en África, al igual que en Texas y México. Cuando se examinan, algunas son sumamente agresivas y otras no tanto en términos de defensa”. CATEC ha financiado las pruebas de las hipótesis propuestas. El estudiante doctoral Alberto Galindo-Cardona colabora con la estudiante graduada Jenny Acevedo para probar la hipótesis de Rivera-Marchand, de que las abejas africanizadas de Puerto Rico provinieron de Texas o México y han adquirido un gran porcentaje de genes europeos. Es probable que los investigadores de este estudio establezcan el origen de las abejas de Puerto Rico con la ayuda de “microsatélites”, o secuencias de ADN que consisten de unidades repetidas de uno a cuatro nucleótidos. Estos marcadores demuestran la cantidad de genes europeos en la población de abejas africanizadas de Puerto Rico.
“Estamos ahora completando un estudio genético de población de las abejas en Puerto Rico. Existen otras interrogantes. Aunque sepamos la parte genética de la historia, queremos saber la parte conductual. Por ejemplo, ¿con cuanta frecuencia se aparean las abejas africanizadas y las europeas? En otros países, como Francia, las especies de abejas se mantienen separadas, aún cuando los apicultores las traigan al mismo sitio. Resulta que el periodo de apareamiento de esas especies de abejas es distinto. Al observar los datos genéticos de las abejas en Puerto Rico, predecimos que hay una coincidencia parcial, si no total, en el comportamiento de apareamiento. Este proyecto comprenderá el uso de tecnología de seguimiento radar armónico, de nuestros colaboradores canadienses, y pequeños transpondedores que se colocan en abejas individuales libres.
Tenemos fondos de la NASA-PR Space Consortium, y Galindo acaba de recibir una beca estudiantil para investigación del National Geographic Society Waitt Grants Program para distintos aspectos de este proyecto. Rafine Moreno Jackson, otra estudiante de bachillerato, tiene una beca de la NASA para su trabajo como parte de nuestro equipo de diseño de transpondedor de abejas. Daliris Ramirez-Burgos, otra estudiante subgraduada, fue aceptada al programa NSF-REU (por sus siglas en ingles) en la Universidad de Oklahoma Central. Visitará Grecia, Turquía (Bursa y Ankara) y Chipre como parte de su proyecto investigativo sobre las abejas”. En los últimos ocho años, Giray ha recibido $600 mil del FNC y $1 millón del INS para estudiar el comportamiento de las abejas. Las organizaciones de ciencia y salud financian la investigación porque las abejas proveen un modelo prometedor para los estudios sobre la longevidad, el aprendizaje, y la memoria que podrían aplicarse a los humanos.
A diferencia de otros lugares, donde la producción de miel es baja debido al CCD, en Puerto Rico está creciendo. “Hoy día, hay alrededor de 130 apicultores según el Departamento de Agricultura y la producción es de 14,000 galones anuales. Entre el 2000 y el 2007, la producción de miel ha aumentado de cuatro a cinco veces. No obstante, 14,000 galones es menos del siete por ciento de lo que se consume en Puerto Rico. Hay cabida para más. También, si supiéramos más acerca de nuestras abejas, Puerto Rico podría exportarlas a otros lugares, tanto para la producción de miel como para la polinización”.
tgiray2@yahoo.com
El ácaro Varroa destructor
Foto por Eric Erbe y Chris Pooley |
