Las abejas sociales son celebradas por su industria cooperativa, pero ¿cómo evolucionó su división innovadora del trabajo? Un punto de partida para examinar esta pregunta puede ser el estudio de sus primos solitarios, dicen los biólogos de la Universidad Estatal de Utah.
Karen Kapheim y Makenna Johnson probaron una variación de la hipótesis del plan reproductivo del suelo, una teoría examinada durante mucho tiempo en los estudios de evolución de las abejas sociales, en abejas solitarias que anidan en el suelo del estado del centro sur de Washington. Publicaron hallazgos en enero.18, 2017, número de Actas de la Royal Society B .
"Esta variación de la hipótesis del plan reproductivo sugiere que la división del trabajo, la forma en que las abejas sociales cooperan para completar todas las tareas necesarias para mantener en funcionamiento la colonia, evolucionó de redes de genes ancestrales que funcionan para alinear las preferencias dietéticas de una hembra con los nutrientesella necesita durante las diferentes fases de su ciclo reproductivo ", dice Kapheim, profesor asistente en el Departamento de Biología de la USU y el Centro de Ecología de la USU." Una limitación importante en la evaluación de esta hipótesis es que no sabemos casi nada acerca de las necesidades nutricionales y las preferencias de las abejas solitarias., que son más similares al ancestro más cercano de las abejas sociales. Sin embargo, las abejas solitarias no tienen división del trabajo ".
Ella y Johnson, investigadora universitaria y recién graduada de la USU, estudiaron las abejas alcalinas Nomia melanderi del Valle de Touchet de Washington, un área de producción robusta de alfalfa.Como polinizadores críticos de alfalfa, las abejas alcalinas se protegen cuidadosamente en "camas de abejas" alcalinas naturales y preparadas artificialmente que se mantienen en granjas privadas.
"Algunos de estos lechos han sido mantenidos por los agricultores durante cinco a seis generaciones", dice Kapheim. "Las abejas de Touchet Valley se encuentran entre las últimas poblaciones restantes de los polinizadores, que han sucumbido a los pesticidas en muchas otras áreas".
Las abejas son tan apreciadas que el Estado de Washington publica señales de límite de velocidad de 20 millas por hora cerca de los lechos de abejas para proteger a los preciosos polinizadores.
"Te sientes mal cuando conduces por estas áreas y escuchas lo que podría ser un 'golpe de abeja'", dice Johnson, ganador en 2016 de una mini-beca de investigación de pregrado de la Facultad de Ciencias de la USU.
Los investigadores capturaron abejas usando trampas sobre agujeros de anidación en las camas para el estudio de laboratorio. En el laboratorio, aprovecharon las abejas individuales y ofrecieron diversos tratamientos de sacarosa para evaluar la respuesta de extensión de la trompa de cada insecto. Notaron el tamaño de la glándula Dufour de una abeja hembra,ubicado en el abdomen y desempeñando varios roles en la reproducción de abejas, fue un predictor significativo de la respuesta de sacarosa
Sus resultados sugieren, según lo predicho por la hipótesis, las abejas solitarias femeninas ajustan sus preferencias dietéticas, cuando se vuelven reproductivamente activas.
"La glándula de Dufour como predictor de la respuesta de sacarosa en las abejas alcalinas fue algo sorprendente, ya que esta glándula, que también se encuentra en las hembras reproductoras sociales, pero ausente en los drones sociales, no es el órgano reproductor típicamente estudiado en las abejas sociales,"Johnson dice." Más bien, los ovarios suelen ser el foco de los estudios reproductivos de las abejas melíferas, el modelo de investigación para las abejas sociales ".
Ella y Kapheim piensan que podría haber un vínculo entre el desarrollo de la glándula de Dufour, la respuesta de sacarosa y el desarrollo de la división del trabajo en otras especies de abejas sociales.
Kapheim dice que los resultados de la investigación sugieren que los orígenes independientes del comportamiento social evolucionan a través de procesos convergentes, pero a través de vías específicas de linaje.
"Se necesita investigación adicional para comprender los mecanismos por los cuales la división del trabajo, el desarrollo de la glándula de Dufour y la respuesta de sacarosa en las abejas sociales está relacionada con las abejas alcalinas", dice ella.
El trabajo de los investigadores fue financiado por la Estación Experimental Agrícola de Utah, la Iniciativa de Investigación del Polinizador de Alfalfa del USDA-ARS y USU.
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Materiales proporcionados por Universidad Estatal de Utah . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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