Efectos sinergéticos
Conclusión
La profesora Gro Amdam, de la Universidad Estatal de Arizona, dirigió la investigación colaborando con M. Kim Fondrk y Robert Page de la misma Universidad, y Angela Csondes de la Universidad de California en Davis.
Las abejas melíferas viven en complejas sociedades comunales que incluyen divisiones del trabajo entre las abejas obreras. Las obreras son abejas hembras cuyas tareas incluyen la limpieza, mantenimiento y defensa de la colmena, la crianza de las más jóvenes y la recolección del néctar y el polen.
Otras especies de abejas, como las carpinteras, no presentan un comportamiento social, llevando vidas solitarias. Esto ha incitado a los investigadores a estudiar cómo se han desarrollado las estructuras sociales y las divisiones del trabajo en las abejas a partir de sus antepasados solitarios. La investigación de Amdam apoya la idea de que los elementos de la conducta reproductiva de esos ancestros evolucionaron para formar la base de la vida en sociedad y la división del trabajo. Las abejas obreras, que son exclusivamente hembras, son estériles (no ponen huevos) cuando una reina está presente. Sin embargo, si se elimina a la reina, algunas de estas hembras desarrollan sus ovarios y ponen huevos.
Recolectar polen es una conducta reproductiva materna en las especies solitarias de abejas en su estadio reproductor, mientras que cuando no se hallan en dicha fase se alimentan principalmente de néctar. Amdam se preguntó si estaban presentes relaciones similares en las altamente socializadas abejas obreras. Así, advirtió que una cierta proteína asociada con el estado reproductivo de las abejas era más común en las que preferían recolectar polen (identificadas por Amdam como la variedad con alta acumulación de polen). Los bajos niveles de esta proteína estaban asociados con abejas que recolectaban principalmente néctar (la variedad con baja acumulación de polen).
Usando esto como fundamento, Amdam y Page supusieron que las abejas obreras con vida social y alta acumulación de polen, aunque no reproductoras, representaban el estado maternal reproductor de sus antepasadas solitarias, que probablemente recolectaban polen cuando estaban activas desde el punto de vista reproductivo. Por contraste, las abejas obreras con baja acumulación de polen representaban el estado de aquellas mismas antepasadas cuando estaban inactivas reproductivamente.
Debido al surgimiento de colonias con reinas responsables de la reproducción, los estados ancestrales de recolección ya no estaban unidos a la actividad reproductiva en las abejas obreras, supuso Amdam. Pero los estados todavía podrían influenciar la conducta recolectora, produciendo en las abejas obreras una división de labores entre las recolectoras de polen y las recolectoras de néctar.
Amdam preparó un experimento para determinar qué variedad de abejas obreras se volvían reproductivamente activas más deprisa. La variedad con alta acumulación de polen fue la más rápida en desarrollar los ovarios, mucho antes que la variedad con baja acumulación de polen, demostrando que la hipótesis de Amdam es correcta.
www.solociencia.comLas abejas son el vector de la polinización indispensable para la biodiversidad y los expertos también advierten de que la falta de polinizadores "conducirá inevitablemente" a una disminución de los cultivos. De hecho, las abejas están involucradas en la producción de frutas (como el albaricoque, la fresa, pera o manzana), cucurbitáceas (como el melón o la sandía), las solanáceas (como el tomate y el pimiento), el kiwi, las culturas oleaginosas (colza o girasol), las habas, la cebolla y el perejil.
Pero este himenóptero presenta una "elevada mortandad" que, según varios técnicos en apicultura consultados por Europa Press, se debe al uso "masivo" de pesticidas sistémicos, lo cual ya ha llevado a crear una plataforma para pedir que se dejen de fabricar y comercializar el conjunto de los plaguicidas neonicotinoides y fenilpirazoles, una clase de insecticida que actúa sobre el sistema nervioso central de los insectos.
Ante esta situación, son varios los expertos que coinciden en la observación de que, amén de la influencia del "cambio climático", las abejas se defienden de los pesticidas reproduciéndose a "destiempo", en otoño o
invierno, para salvar su especie, como si "se diesen cuenta de que se mueren más en los últimos años".
Así, aunque no hay datos estadísticos, la observación de la naturaleza en los últimos años por parte de los apicultores sí ha servido para concluir que las abejas actúan de esta forma extraña, reproduciéndose cuando no hay néctar en la naturaleza que recoger, es decir, cuando no existe la capacidad de alimentar a tantos himenópteros.
La reproducción de las abejas consiste en que la unidad, es decir, la colmena, se divide en dos. Por ejemplo, implica que si hay 30.000 abejas, 15.000 se vayan a otro lugar para formar otra colmena. Durante ese periodo (de división y 'nombramiento' de una nueva abeja reina --la que produce los huevos--), no se produce el mismo nivel de miel, con lo que, además de las consecuencias mortales que producen los pesticidas, también se originan pérdidas económicas para los apicultores.
La Unión Nacional de Apicultura Francesa (UAF) apunta varias pruebas en las que se explica la relación entre la mortalidad de las abejas y el uso de pesticidas sistémicos, como la distribución geográfica de las pérdidas, la coincidencia de este fenómeno con el uso de este tipo de pesticidas, o la variación en la situación de un apiario a otro.
Un estudio francés publicado en la revista Science el 29 de marzo de 2012 reveló los riesgos de los plaguicidas sobre el sistema nervio central de las abejas, causando la muerte indirectamente relacionada con la pérdida de sentido de la dirección y, por lo tanto, de no volver a la colmena.
Este estudio demostró, asimismo, una mortalidad muy elevada de las abejas expuestas a una dosis cinco veces más baja que la considerada como letal, lo que pone de manifiesto la incidencia indirecta por la desorientación de la abeja derivada del contacto con los pesticidas.
Además, otra publicación reveló los riesgos de pesticidas en las poblaciones de abejones, ya que colonias infectadas por plaguicidas mostraron una reducción significativa en el crecimiento y producen un 85 por ciento menos que las colonias de control, en consecuencia, ese mismo porcentaje menos de nidos para el año siguiente.
lainformacion.comCientíficos de la Universidad de Yale observan que son los antibióticos utilizados por los apicultores americanos en los últimos 50 años, los que causaron las muertes masivas en las colonias, y no los parásitos.
Dado que los investigadores descubrieron que las abejas se hicieron resistentes al primer antibiótico usado, aplicaron uno nuevo desde 2006, que estaría causando un colapso, señaló las principal autora de un estudio de la Universidad de Yale, Nancy Moran, profesora de Ecología Evolutiva, en un comunicado del 30 de octubre.
"Ningún patógeno o parásito es responsable de la muerte masiva""Ningún patógeno o parásito es responsable de la muerte masiva, y muchos factores parecen estar involucrados en esto", señaló Nancy Moran.
Los científicos observaron que las bacterias del tracto intestinal de las abejas estaban reaccionando con resistencia al antibiótico tetraciclina, que los apicultores empezaron a usar decenas de años atrás.
Los norteamericanos lo incorporaron ante la aparición de lo que llamaron la ‘peste americana’, sin embargo esto habría traído como consecuencia, la destrucción de las bacterias intestinales de las abejas, y la muerte masiva de las colonias, sostiene la doctora Morgan.
La profesora sugiere que estas bacterias las ayudan en la digestión, además de que repelen a los parásitos, por lo que el principal problema de salud para las colonias de abejas se inició con la introducción de este antibiótico.
Ocho bacterias intestinales benéficas, comunes en las abejas, adquirieron un gen que las hace resistentes a la tetraciclina, y este gen no se encuentra en los países donde no se permite el uso de antibióticos, advierte.
En el año 2006 se introdujo un nuevo antibiótico en reemplazo al anterior, y las doctora Moran destaca que “es interesante que los problemas principales de estas colonias se iniciaron al mismo tiempo que la introducción de un nuevo antibiótico en 2006”.
Según la doctora Moran, proveer de un nuevo fármaco a las abejas significará que estos eliminarán a las bacterias intestinales benéficas para ellas, causando una nueva destrucción masiva.
El equipo de estudio descubrió además que estos genes de resistencia contra los antibióticos en las bacterias, “pueden saltar entre las especies”. Se descubrió que se encuentran en otras especies independientes de bacterias, incluso en el intestino del hombre y en el de los animales.
La polinización de las abejas y la miel es fundamental para la agricultura, que además impacta en la alimentación y en la economía del país.
Científicos de las Universidades de Sheffield y Sussex, en el Reino Unido, trabajan en un ambicioso proyecto de creación de modelos informáticos exactos del cerebro de una abeja.
Más concretamente, el equipo pretende desarrollar modelos de los sistemas cerebrales que rigen la visión y el sentido del olfato de estos insectos himenópteros.
Usando esta información, los investigadores pretenden crear el primer robot volador capaz de sentir y actuar como una abeja autónoma, en lugar de obedecer a un conjunto de instrucciones pre-programadas, informa la Universidad de Sheffield en un comunicado.
Pero, para llegar a este punto, antes deberán enfrentar uno de los mayores desafíos de la ciencia moderna: fabricar un cerebro robótico que pueda desempeñar tareas complejas tan bien como lo hace el cerebro de un animal.
De conseguirlo, el futuro robot con cerebro artificial podría destinarse a encontrar el origen de olores concretos o de gases, de la misma manera que las abejas identifican flores particulares por su aroma.
Asimismo, se espera que el cerebro artificial pueda ser utilizado en misiones de búsqueda y rescate, e incluso en labores de polinización mecánica de cultivos.
James Marshall, director del proyecto, afirma que: "El desarrollo de un cerebro artificial es uno de los mayores desafíos de la Inteligencia Artificial. Hasta ahora, los investigadores habían estudiado los cerebros de animales como las ratas o los monos, pero organismos más simples, como los insectos sociales, presentan unas habilidades cognitivas sorprendentemente altas”.
Simulaciones desde un ordenador caseroBautizado como “Green Brain”, y apoyado parcialmente por un hardware donado por NVIDIA Corporation, este proyecto invita a la comparación con la iniciativa Blue Brain, financiada por IBM, en cuyo marco se están desarrollando tecnologías de modelización de cerebros usando supercomputadoras.
El objetivo de Blue Brain es estudiar la estructura del cerebro de mamíferos creando una simulación de todo el cerebro a nivel molecular. En este proyecto participa desde el año 2009 un equipo español de la Universidad Politécnica de Madrid (UPM) y del CSIC.
Pero, a diferencia del proyecto Blue Brain, Green Brain no se está realizando con supercomputadoras. En lugar de eso, el hardware suministrado por NVIDIA está basado en unos procesadores llamados “aceleradores GPU”, que otorgan el rendimiento de un superodenador a los PCs individuales.
Gracias a estos aceleradores, se pueden realizar de manera muy eficiente los cálculos masivos necesarios para simular un cerebro solo con un ordenador de mesa estándar, en lugar de con un gran conjunto o clúster de ordenadores superpotentes.
“Usar los aceleradores GPU de NVIDIA para los modelos cerebrales es un objetivo importante del proyecto, porque nos permitirá construir modelos más rápidos que los anteriores”, explica Thomas Nowotny, director del equipo de Sussex.
Los científicos esperan asimismo que este desarrollo ayude a “que en muchas áreas de la ciencia esta tecnología llegue a sustituir a los superordenadores que usamos hoy”.
Aumentar el conocimiento sobre los sistemas cognitivosLos investigadores de Green Brain prevén que el desarrollo de un modelo de cerebro de abeja proporcionará un método más accesible para el conocimiento del funcionamiento de los sistemas cognitivos cerebrales, lo que a su vez supondrá avances para la comprensión de la cognición humana y animal.
“Porque el cerebro de la abeja es más pequeño y accesible que el cerebro de cualquier vertebrado, esperamos ser capaces con el tiempo de producir un modelo completo y exacto que podamos probar dentro de un robot flotante”, afirma Marshall.
Con esto, no solo se allanará el camino para muchos avances futuros en robots voladores autónomos, “sino que también creemos que las técnicas de modelización informática que nosotros usaremos podrán utilizarse en otros modelos de cerebro y proyectos de neurociencia computacional”, añade Nowotny.
Posible desarrollo de la polinización artificialAsimismo, los científicos esperan que esta investigación proporcione una mejor comprensión de las abejas. Dado el rol de las abejas en la polinización, estas resultan vitales para muchos ecosistemas. Por esa razón, el declive en las poblaciones apícolas en los últimos años está siendo un motivo de preocupación para los científicos.
El modelo “Green Brain” podría ayudar a los científicos a comprender tanto por qué el número de abejas es cada vez menor como contribuir al desarrollo de polinizadores artificiales, como los que se están desarrollando en el marco del proyecto Robobees, de la National Science Foundation y de la Universidad de Harvard.
En este otro proyecto, los ingenieros se están inspirando en la biología de las abejas y en su comportamiento, para trasladar características de estos animales a robots en miniatura que, gracias a sensores electrónicos inteligentes y a algoritmos de coordinación de movimientos, algún día serán diminutas máquinas independientes.
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