Un gen individual separa las reina de las obreras

Los científicos han determinado la forma de que un único gen en las abejas melíferas separa las reinas de las obreras.

Un equipo de científicos de la Universidad Estatal de Michigan y la Universidad Estatal de Wayne lograron desentrañar el funcionamiento interno del gen y publicó los resultados en la edición actual de la revista Biology Letters. El gen, que se encarga de la pata y el desarrollo del ala, juega un papel crucial en la evolución de la capacidad de las abejas para llevar el polen.

"Este gen es fundamental en la forma distinta de las patas traseras de las obreras por lo que tienen las características físicas necesarias para llevar el polen", dijo Zachary Huang, entomólogo MSU. "Otros estudios han arrojado algo de luz sobre el papel de este gen en este reino, pero nuestro equipo han examinado con gran detalle cómo las modificaciones se llevan a cabo."

El gen en cuestión es Ultrabithorax, o Ubx. En concreto, el gen permite a las obreras a desarrollar un punto suave en sus patas traseras que aloja las cestas de polen. En otra parte de sus piernas, el gen promueve la formación de 11 cerdas cuidadosamente espaciadas, una parte conocida como "peine de polen."

El gen también promueve el desarrollo de una prensa de polen, una protuberancia que también se halló sobre las patas traseras, que ayuda a empacar y transportar el polen a la colmena.

Mientras que las obreras tienen estos rasgos distintivos, las reinas no. El equipo de investigación fue capaz de confirmar esto mediante el aislamiento de Ubx, el gen diana. Esto hizo que las canastas de polen, las características de la pierna especializadas utilizadas para recolectar y transportar el polen, desaparecieran por completo. También inhibió el crecimiento de los peines de polen y redujo el tamaño de las prensas de polen.

En los abejorros, que están en la misma familia que las abejas reinas tienen cestas de polen similares a las obreras. En esta especie, el gen Ubx jugó un papel similar en la modificación de las patas traseras debido a que el gen es más altamente especializado en estas partes.

Además de las abejas de miel, que no son nativas de América del Norte, hay más de 300 especies de otras abejas sólo en Michigan. Estas incluyen las abejas cortadoras de hojas solitarias, abejas comunales del sudor y los abejorros sociales

"Las canastas de polen son mucho menos elaborados o completamente ausentes en las abejas que son socialmente menos compleja", dijo Huang. "Llegamos a la conclusión de que la evolución de las canastas de polen es una gran innovación entre los insectos sociales y está directamente vinculado a los comportamientos sociales más complejas."

La futura investigación de Huang puede continuar la investigación de cómo las abejas se podrían mejorar para ser mejores polinizadores. Si bien esto no va a dar una solución al desorden del colapso de colonias de abejas (CCD), si podría proporcionar una opción para mejorar la disminución de la población en la capacidad de recolección del polen de las abejas. Fuente:www.sciencedaily.com

APICULTURA URBANA

Foto de Ale Biole

Sexo débil: Los zánganos son más susceptibles que las obreras al Nosema ceranae

Las diferencias de género en la naturaleza son comunes, incluso en los seres humanos. Un equipo de investigación de Berna, Suiza se ha encontrado que en las abejas europeas los zánganos, son mucho más susceptibles que a las obreras, a un parásito intestinal de hongos llamado Nosema ceranae. Originario de Asia, El nosema ceranae se ha extendido rápidamente por todo el mundo en los últimos años, y puede contribuir a la alta cantidad de ahora de muertes de colonias que se observan en muchas regiones del hemisferio norte. Estos hallazgos ponen de manifiesto la delicada naturaleza de los zánganos, que son importantes para la reproducción de colonias de abejas de miel, a un parásito bien distribuida.

Las abejas de miel son organismos sociales complejos haploide-diploide. Las dos castas hembras, las obreras y las reinas, son diploides como los humanos. Ellos contienen dos copias de cada cromosoma. Los zánganos, por el contrario son haploides y contienen un solo juego de cromosomas. La hipótesis predice que los machos haploides son más propensos a la enfermedad en comparación con sus contrapartes femeninas diploides porque los genes dominantes en una copia del cromosoma tienen la oportunidad de enmascarar los genes mutados en la otra copia en los organismos diploides.

Un equipo de investigadores de la Facultad Vetsuisse de la Universidad de Berna ha demostrado recientemente en un artículo en la revista de acceso abierto PLoS ONE que los zánganos son significativamente más susceptibles (mueren más pronto y tienen una mala condición corporal) de un parásito intestinal por hongos exótica llamada Nosema ceranae en comparación con las obreras . El parásito, originario de Asia, se ha extendido recientemente a poseer una distribución casi mundial durante un período de pérdidas de colonias de abejas de miel en muchas regiones del mundo. Debido a su reciente detección en las abejas de miel fuera de Asia, los investigadores están luchando para entender el parásito.

Zánganos: perezoso, pero importante

La observación de que los zánganos mueren mucho antes y tienen una condición corporal pobre en comparación con las

"A pesar de que los zánganos no llevan a cabo importantes funciones de mantenimiento de colonias como la limpieza y la alimentación como los obreras, son responsables del apareamiento con las reinas para que la próxima generación de las abejas de miel se puede producir dentro de una colonia. Sin zánganos aptos  fuertes, la posibilidad de apareamientos exitosos con reinas podría verse seriamente comprometida. " 

Estudios recientes, provenientes principalmente de los Estados Unidos, sugieren que el fracaso de la reina es una de las principales causas de muerte de la colonia. La muerte prematura de las reinas podría ser el resultado de que las reinas no obtienen la cantidad y calidad del esperma suficiente de los zánganos durante el apareamiento

La miel y la polinización

Las abejas de miel, ya que todos los insectos polinizadores, proporcionan los ecosistemas cruciales y el servicio económico que es relevante para nuestra seguridad alimentaria. Anualmente en Europa, más de 24 millones de colonias de abejas contribuyen a la producción de 130 mil toneladas de miel y la polinización de una serie de cultivos agrícolas - a partir de zanahorias a las almendras a violación de semillas oleaginosas - que está valorado en € 4000 millones.
Fuente:sciencedaily

Las feromonas de las reinas que esterilizan a las obreras tienen 150 millones de años

Las sustancias químicas que segregan las reinas de especies como hormigas, abejas y avispas evitan que las obreras de la colonia puedan reproducirse. Estas feromonas tienen su origen en insectos ancestrales solitarios de hace 150 millones de años y son esenciales para comprender la evolución de la sociabilidad y la división del trabajo de estos artrópodos.

Las reinas de especies de insectos como las abejas, avispas, abejorros y algunas hormigas utilizan la secreción de feromonas para esterilizar al resto de la comunidad e impedir la reproducción de las obreras. Ahora, científicos europeos han identificado estas sustancias químicas que suprimen la capacidad reproductiva del resto de la colonia y han datado su origen hace más de 150 millones de años, en unos insectos ancestrales.
Dos trabajos publicados esta semana en la revista Science señalan que las emisiones de estas feromonas son esenciales para comprender la eusocialidad (organización social compleja) de estos insectos.

“Los hidrocarburos cuticulares son los productos químicos más importantes para la fertilidad de las reinas que inducen la esterilidad en las obreras en diferentes grupos de himenópteros”, explica a SINC Annette Van Oystaeyen, investigadora de la Universidad de Leuven en Bélgica y una de las autoras del estudio.

“Estas sustancias producidas por las reinas juegan un papel esencial en la organización de las colonias ya que inhiben las capacidad reproductiva de las obreras en especies como las hormigas, las avispas y algunas abejas”, destaca Michel Chapuisat, científico de la Universidad de Lausanna en Suiza y autor de otro de los trabajos.

En las investigaciones los expertos estudiaron los compuestos químicos de la cutícula (esqueleto externo) de la hormiga del desierto, la avispa común y el abejorro común. Los resultados mostraron que varias sustancias concretas (hidrocarburos saturados como los alcanos) eran producidas en mayor medida por las reinas de cada especie.
Tras observar esta diferenciación, los investigadores rociaron con estas sustancias al resto de la colonia y descubrieron que, aunque la reina no estuviera presente, las obreras seguían sin ser fértiles. Sin embargo, en el grupo de control contrario, en el que los insectos no fueron expuestos a estas feromonas, las obreras desarrollaron ovarios.

Feromonas contra la anarquía

“Estas sustancias tienen una especial importancia en la eusocialidad como es la división del trabajo reproductivo: por un lado la reina se reproduce y por otro las obreras llevan a cabo otros tareas dentro de la colonia como son vigilancia, cuidado de las crías, etc.”, describe Van Oystaeyen.

Los científicos recalcan que si las obreras comenzaran a reproducirse, la colonia no sería capaz de mantener el orden y sería un caos. “Si todos se reprodujeran, la colonia se caería a pedazos y no es así, no hay anarquía."Estos productos químicos son muy importantes para mantener un buen funcionamiento en la colonia”, define Van Oystaeyen.

Durante la investigación, los expertos compararon sus resultados con noventa estudios que también analizaban las sustancias segregadas por las reinas de hasta 64 especies de insectos y concluyeron que estos concretos hidrocarburos saturados son los compuestos químicos más comunes producidos por las reinas de todas las especies. “Estas feromonas son químicamente similares en todas las diferentes especies”, recalca Chapuisat.

Los estudios concluyen que la secreción de feromonas de las reinas indica su fertilidad y que las obreras obedecen esas señales porque ayudar a la reina les permite asegurar nuevas generaciones de insectos en la colonia.

“Nuestro trabajo proporciona nuevos conocimientos sobre cómo los productos químicos han estado involucrados en la evolución de la eusocialidad, una de las mayores dificultades que encontró Darwin”, asegura Van Oystaeyen.

Fuente agenciasinc.es

Las abejas de miel pueden ser entrenados para detectar el cáncer "en diez minutos", dice el diseñador

Dutch Design Week 2013: La diseñadora portuguesa Susana Soares ha desarrollado un dispositivo para detectar el cáncer y otras enfermedades graves con abejas entrenadas (+ presentación de diapositivas).

Las abejas se colocan en una cámara de vidrio en el que el paciente exhala; las abejas vuelan en una cámara secundaria más pequeña si detectan el cáncer. 

"Las abejas entrenadas sólo se apresuran hacia la cámara más pequeña si pueden detectar el olor en el aliento de los pacientes que han sido entrenados para atacar", explicó Soares , quien presentó su Bee proyecto en la Semana del Diseño Holandés en Eindhoven el pasado mes.

Los científicos han encontrado que las abejas melíferas - Apis mellifera - tienen un extraordinario sentido del olfato que es más agudo que el de un perro rastreador y puede detectar moléculas en el aire en el rango de partes por trillón.
Las abejas pueden ser entrenadas para detectar olores químicos específicos, incluyendo los biomarcadores asociados con enfermedades como la tuberculosis, el pulmón, la piel y cáncer de páncreas.
Las abejas también han sido entrenadas para detectar explosivos y una compañía llamada Insectinel es de formación "abejas sniffer" para trabajar en las operaciones antiterroristas.

"Las abejas pueden ser entrenadas dentro de los 10 minutos", explica Soares. "La formación simplemente consiste en la exposición de las abejas a un olor específico y luego la alimentación de ellas con una solución de agua y azúcar, por lo tanto, que asocian el olor con una recompensa de comida." 

Una vez capacitadas, las abejas recuerdan el olor durante toda su vida, a condición de que siempre son recompensadas ​​con el azúcar. Las abejas viven durante seis semanas en promedio. 

"Hay mucho interés en el proyecto, especialmente de las organizaciones benéficas y otras aplicaciones como un costo efectivo de detección precoz de la enfermedad, especialmente en los países en desarrollo", dijo Soares.

De la abeja / Proyecto

La abeja explora cómo podemos cohabitar con los sistemas biológicos naturales y utilizar su potencial para aumentar nuestras capacidades perceptivas. 

Los objetos facilitan la capacidad de detección de olor de las abejas en el aliento humano. Las abejas pueden ser entrenados dentro de los 10 minutos utilizando el reflejo de Pavlov para apuntar a una amplia gama de productos químicos y los olores naturales y hechos por el hombre, incluyendo los biomarcadores asociados con ciertas enfermedades. 

El objetivo del proyecto es desarrollar en la investigación tecnológica actual mediante el diseño de traducir los resultados en los sistemas y los objetos que la gente puede entender y usar, generando importantes ajustes en sus vidas y establecer la mente.

¿Cómo funciona?

Los objetos de vidrio tienen dos recintos: una cámara más pequeña que sirve de espacio de diagnóstico y una cámara más grande donde las abejas previamente capacitados se mantienen durante el corto período de tiempo necesario para que detecten la salud general. La gente exhala en la cámara más pequeña y las abejas se precipitan en él si detectan en el aliento el olor que se en donde capacitado para apuntar.

¿Qué pueden detectar las abejas? 

La investigación científica ha demostrado que las abejas pueden diagnosticar con precisión en una etapa temprana de una gran variedad de enfermedades, tales como: la tuberculosis, de pulmón y cáncer de piel, y la diabetes. 

Objeto preciso 

El tubo exterior curvado ayuda a evitar a las abejas que vuelen accidentalmente dentro de la cámara de diagnóstico,  para obtener un resultado más preciso. Los tubos conectados a la pequeña cámara de crear condensación, de manera que la exhalación es visible. 

La detección de productos químicos en la axila 

Las glándulas apócrinas se sabe que contienen feromonas que retienen información acerca de la salud de una persona que las antenas de las abejas pueden identificar. 

La clínica de la abeja 

Estas herramientas de diagnóstico podrían ser parte del sistema que utiliza las abejas como un biosensor. 

Los sistemas implica: 

 - Un centro de abeja: una estructura que facilite el potencial tecnológico de las abejas. Dentro del centro hay una beefarm, un centro de formación, un laboratorio de investigación y un centro de healthcae. 

 - Centro de formación: cursos se pueden realizar en beetraining donde se recogen y entrenados por las abejas beetrainers. Estos son especialistas que aprenden beetraining técnicas para ser utilizados en un gran alcance de las aplicaciones, incluyendo el diagnóstico de enfermedades. 

 - Clínica BEE: las abejas se utilizan en la clínica para las pruebas de detección. Estos insectos son muy precisos en el diagnóstico médico precoz a través de la detección en el aliento de una persona. Las abejas son un recurso sostenible y valioso. Después de realizar el diagnóstico en la clínica de su lanzamiento, volviendo a su colmena. 

 Formación Bee 

Las abejas pueden ser entrenados fácilmente utilizando el reflejo de Pavlov para apuntar a una amplia gama de olores químicos naturales y hechos por el hombre, incluyendo los biomarcadores asociados con ciertas enfermedades. La formación consiste en desconcertante las abejas con un olor específico y la alimentación de ellos con una solución de agua y azúcar, por lo tanto, que asocian el olor con una recompensa de comida.

Vídeo de Marla Spivak: ¿Por qué las abejas están desapareciendo? 

Este es otro vídeo muy especial, que nos recomienda nuestro colaborador el Ing. Alfonso Franky de Colmenares de los Andes, porque relata de una manera muy simple y agradable todo el problema de la desaparición de las abejas. Es una sorpresa encontrar que la relatora es la muy famosa Marla Spivak, inimaginable que fuera tan simpática, quien uno creería no bajaría de las nubes de las investigaciones de su laboratorio a contar de una manera tan agradable este problema a los simples mortales. Marla Spivak es una entomóloga que desarrolla aplicaciones prácticas para proteger a las poblaciones de abejas melíferas de la desaparición.

Las investigaciones de Spivak se centran en los comportamientos influenciados genéticamente que confieren resistencia a las enfermedades a colonias enteras a través de las interacciones sociales de miles de trabajadores.

Sus estudios sobre el comportamiento higiénico de ciertas cepas de abejas para detectar y eliminar las pupas infectada de sus colmenas – le han permitido criar cepas más resistentes a las enfermedades de las abejas para su uso en la industria de la apicultura, cepas de abejas que ha llamado ” Línea higiénica de Minnesota ”

Marla Spivak recibió un B. A. ( 1978 ) de la Universidad Estatal de Humboldt y un doctorado ( 1989) por la Universidad de Kansas. Ella ha sido colaboradora con la Universidad de Minnesota desde 1993 , donde actualmente es Profesora Distinguida McKnight en el Departamento de Entomología.

Puede ver el vídeo íntegro a continuación:

 

Fuente: http://www.vidaapicola.com

Aromas que dejan huella

El olfato es el sentido capaz de capturar en el aire la más sublime de las esencias para evocar un recuerdo o una emoción. Así como los seres humanos, las abejas tienen un desarrollado sentido del olfato que les permite comunicarse con otras abejas de la misma colmena, e incluso detallar la ubicación de sus fuentes de alimento a través del aprendizaje del olor.

Las abejas son insectos sociales que conviven en una colmena, en la cual se encuentran la reina, las obreras y los zánganos; son las segundas las encargadas de buscar alimento en el polen y el néctar de las flores y por eso procuran dejar una huella inconfundible para sus compañeras de labor.

“Comunicación química en abejas nativas: feromonas y aprendizaje”, fue el título de la conferencia magistral impartida por Stefan Jarau, de la Universidad de Ulm de Alemania, en el marco del VIII Congreso Mesoamericano sobre abejas nativas, organizado por el Centro de Investigaciones Apícolas de la Universidad Nacional (CINAT-UNA), en Costa Rica.

De acuerdo con el investigador, durante un estudio se determinó que la comunicación química a través del uso de feromonas es indispensable para que las abejas aprendan a diferenciar olores característicos en ciertas situaciones cotidianas. “Las abejas utilizan un olor específico para saber si en una flor hay alimento o no, eso facilita que otras abejas ubiquen esa fuente. Asimismo, las abejas dejan un rastro característico de feromonas en hojas y flores que indica el camino para hallar alimento”, detalló Jarau.

De acuerdo con el especialista, el olor del alimento también se adhiere al insecto, y por eso, cuando llega al nido, las otras abejas lo huelen y lo aprenden para salir a buscar ese alimento específico. “El olor no necesariamente es igual, pero impregna la atmósfera y es más fácil ubicarlo en el campo”, explicó Jarau. 

Para el investigador y su grupo de trabajo, si bien el compuesto químico era depositado a través de la lengua, era importante determinar si provenía de las glándulas mandibulares o la glándula labial. “Colocamos un sendero con el extracto del solvente depositado por ambas glándulas; el 35 por ciento siguió el sendero con el extracto de la glándula labial”, dijo Jarau.

El estudio también determinó que si bien el olor es muy atrayente para abejas de una misma especie, no lo era para las abejas de otro nido. “Los compuestos son los mismos, pero la composición cambia, de ahí que sea más atractivo para unas u otras. Esta comunicación específica se aprende y es determinante para evitar la competencia por alimento, principalmente cuando las rivales son agresivas”. 

 Los resultados también mostraron que las feromonas cambian de acuerdo con la alimentación seleccionada, así como tiene influencia la época del año en que se busque alimento. “También hay cambios si la abeja reina muere. Hay un periodo de transición y las obreras cambian su olor por el de la nueva reina”, puntualizó Jarau.

Fuente:Noticias de la ciencia