Abejas reinas transportan pesticidas a los huevos para protegerse a sí mismas y a sus crías

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Las abejas obreras son la primera línea de defensa a la hora de eliminar la contaminación en las colonias de abejas melíferas, pero la reina también tiene sus métodos.

Una abeja reina rodeada de su séquito, un grupo siempre cambiante de abejas obreras encargadas de su cuidado, alimentación y protección. En el estudio, la mancha fucsia se aplica a las abejas reinas para facilitar su identificación. Crédito de la imagen: Crédito: Sascha Nicklisch/UC Davis

Una abeja reina expuesta crónicamente a pesticidas absorberá esa contaminación y la transmitirá a sus huevos, un proceso que los investigadores denominan descarga materna.

Los hallazgos, que documentan por primera vez hasta dónde llega una reina para sobrevivir, fueron publicados en la revista Current Biology. La investigación fue dirigida por la Universidad de California, Davis.

“Para protegerse, la abeja reina deposita estas sustancias químicas en sus huevos para eliminarlas”, explicó Sascha Nicklisch, autor principal del artículo y profesor asociado del Departamento de Toxicología Ambiental. “Nadie había demostrado esto en las abejas melíferas hasta ahora”.

Los hallazgos ofrecen una perspectiva sobre cómo los plaguicidas pueden acumularse en una colonia mucho después de la exposición, una vez que las abejas obreras ya no pueden filtrar los contaminantes. Estos hallazgos son importantes para apicultores, agricultores y planificadores de manejo integrado de plagas que deseen considerar la exposición a plaguicidas durante las épocas de forrajeo o expansión de la colonia.

La investigación se llevó a cabo en colaboración con el Laboratorio Nacional Lawrence Livermore (LLNL) y el Servicio de Investigación Agrícola del Departamento de Agricultura de los Estados Unidos (USDA-ARS).

La reina es primordial
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Los estudios toxicológicos sobre las abejas melíferas generalmente se han centrado en las abejas obreras. Sin embargo, esta investigación analizó dónde se depositan las sustancias químicas en la colmena y cómo esto afecta a toda la colonia, incluyendo a la reina, sus ovarios, los huevos y la cera. Dentro de la colonia, las abejas obreras alimentan y cuidan a las reinas y a las larvas en desarrollo.

Durante mucho tiempo se ha creído que las reinas están protegidas por las abejas obreras, que filtran la contaminación del alimento que les proporcionan, pero los científicos están viendo un límite a esta protección, dijo Angela Encerrado-Manriquez, autora principal del artículo y recién graduada de doctorado de la UC Davis.

“En nuestro estudio, los pesticidas comenzaron a acumularse en las reinas con el tiempo, lo que sugiere que la capacidad de filtración de las obreras puede verse superada”, dijo Encerrado-Manriquez. “Cuando esto sucede, las reinas tienen su propio mecanismo de defensa. La descarga materna les permite transferir la carga tóxica a sus huevos”.

Tecnología y trabajo en equipo
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Los investigadores crearon entornos de nanocolonias como este para representar una colmena típica de abejas. Crédito de la imagen: Ángela Encerrado-Manríquez/UC Davis

Los investigadores crearon las llamadas “nanocolonias”, que representan el funcionamiento interno de una colmena y una colonia utilizando recipientes cónicos de plástico con fondo de malla. Cada nanocolonia contenía una reina y 60 abejas obreras.

A las abejas se les proporcionó polen, agua y alimento contaminados con el pesticida metilparatión, señalado con un marcador radiactivo de baja intensidad para su seguimiento. El primer día, las abejas obreras lograron filtrar el 95 % del pesticida y depositarlo en el panal, pero este porcentaje se redujo al 86 % al décimo día.

Una muestra de cera de parafina extraída de una nanocolonia de investigación. Crédito de la imagen: Ángela Encerrado-Manríquez /UC Davis

La investigación fue posible gracias a la colaboración entre el USDA, que aportó conocimientos especializados únicos en biología de las abejas y diseño de estudios, y el LLNL, que pudo medir marcadores radiactivos a nivel atómico utilizando un espectrómetro de acelerador biológico, o BioAMS.

“Con BioAMS, podemos detectar niveles muy bajos de un pesticida”, afirmó Bruce Buchholz, científico del LLNL y autor del artículo. “Las concentraciones de pesticida que utilizamos no eran letales y eran ambientalmente relevantes para las que se encuentran en la naturaleza”.

Las abejas reinas pueden poner entre 1500 y 2000 huevos al día para mantener sus colmenas, que polinizan aproximadamente un tercio de los cultivos alimentarios del mundo. La pérdida de colonias disminuye la productividad agrícola y la seguridad alimentaria.

“La reina es la única integrante de la colmena que puede poner huevos que darán origen a la siguiente generación de obreras”, explicó Nicklisch. “Ella mantiene viva la colonia, por lo que es importante comprender cómo los pesticidas pueden afectar a las abejas reinas y también a su descendencia”.

La duración de la transmisión de la contaminación por parte de las reinas, los efectos a largo plazo en las colonias y si estos varían según el pesticida son otros temas para futuras investigaciones.

Julia Fine y Eliza Litsey del USDA-ARS, junto con David Baliu-Rodríguez, Sean Leonard y Bruce Buchholz del LLNL, contribuyeron a la investigación.

Cita
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El artículo Honeybee Queens Push Pesticides to Eggs to Protect Themselves Over Their Offspring, con la firma de Emily C. Dooley fue publicado en el sitio web de la UCDavis

Financiación
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El Instituto Nacional de Alimentación y Agricultura del USDA y el programa de Acuerdos de Cooperación sin Asistencia financiaron la investigación, al igual que el programa de becas PAm-Costco USA y el Programa de Investigación de Tarifas del Laboratorio Nacional de la Universidad de California. El trabajo en LLNL se realiza bajo un contrato con el Departamento de Energía de los Estados Unidos.