Saltar al contenido

Honey Bee Sex: reinas, zánganos y obreras

mayo 2, 2022
HoneyBeeCastes

Comparación de drones, reinas y abejas obreras
El universo de las abejas es una dura monarquía; el proletariado no tiene nada que decir allí. La abeja reina decide el sexo de su descendencia, señala una nueva investigación publicada en Behavioral Ecology, un hallazgo que desafía la creencia de que las reinas son solo «máquinas de poner huevos» y que las abejas obreras deciden si la reina dará a luz machos o hembras. .

Aunque los humanos comenzaron a criar abejas melíferas hace al menos 7000 años, no fue hasta mediados de la década de 1850 que las personas comenzaron a comprender la reproducción y la genética de las abejas melíferas para que pudieran criar características deseables. La mayoría de las abejas en la colmena son hembras y la reina es responsable de toda la reproducción. Echemos un vistazo a algunos de los aspectos únicos de la genética de las abejas melíferas y veamos qué es lo que se ha secuenciado recientemente. genoma puede hablarnos sobre la sociabilidad y la biología de las abejas.

En una colonia de abejas melíferas, la reina es responsable de toda la reproducción y pone huevos en la colmena. Las trabajadoras hacen todo el trabajo dentro de la colmena y recolectan comida fuera de la colmena. Los zánganos machos son menos numerosos y contribuyen poco a la función de colmena.

Considere estos datos sobre los zánganos, la abeja macho.

no tienen padre
tienen un abuelo
Pueden ser padres de hijas, nietas y nietos.
no pueden tener hijos

Cromosomas de abeja melífera
Las abejas melíferas (y el resto de los himenópteros, abejas, hormigas y avispas) tienen un sistema genético diferente al nuestro y al de la mayoría de los otros insectos. haplodiploidía es un sistema donde las hembras tienen dos copias de cada cromosoma, pero los machos tienen solo una copia. La haplodiploidía aumenta la relación entre hermanos y está relacionada con la división social del trabajo.

Las abejas melíferas hembras tienen un complemento completo de cromosomas (un juego de cada padre) y son diploides. Los machos, sin embargo, se forman a partir de huevos no fertilizados y son haploides; contienen sólo una copia de cada cromosoma. Las reinas controlan si ponen o no un óvulo fertilizado porque pueden almacenar esperma de apareamientos anteriores. De esta forma, las reinas manejan la proporción de sexos en la colmena.

La causa de toda esta rareza es un sistema de determinación del sexo llamado haplodiploidía. En biología de la escuela secundaria nos enseñaron que todos los óvulos son fertilizados y resultan descendientes femeninos o masculinos. Tal es el caso de los humanos, por ejemplo.

Pero en el curioso mundo de la abeja melífera, se crea un macho a partir de un óvulo no fertilizado, solo un óvulo puesto por una reina, sin ser fertilizado por esperma. La abeja macho se conoce como hapliod. El proceso de reproducción a partir de óvulos no fecundados se denomina partenogénesis.

La situación más familiar, donde la reina fertiliza un óvulo con esperma, da como resultado una abeja hembra. Esto significa que el huevo está destinado a ser una abeja obrera o una abeja reina. Las abejas melíferas hembras se conocen como diploides.

Esta figura muestra solo dos conjuntos de cromosomas para fines de claridad. diploide las hembras tienen 16 pares, o 32, cromosomas, y los machos haploides tienen solo 16 cromosomas individuales.

La genómica es el estudio del ADN a nivel de cromosomas completos, grandes grupos de genes o el genoma completo a la vez. Un genoma es el conjunto completo de material genético para un organismo individual.

No existe un gen especial que controle si una abeja crece para convertirse en reina o en obrera; sus trabajos en la colmena no están determinados por la composición genética. Por ejemplo, las abejas reinas resultan de larvas que son alimentadas con grandes cantidades de una sustancia llamada jalea reallo que conduce al desarrollo que da como resultado una reina.

Además, no existen genes específicos que predispongan a los trabajadores para las diferentes tareas que realizan. Las abejas adultas jóvenes realizan tareas de enfermería (alimentar larvas, por ejemplo) dentro de la colmena durante aproximadamente una semana, después de lo cual hay una transición en el comportamiento para realizar tareas de forrajeo (recolección de alimentos) fuera de la colmena. Otras tareas que se pueden realizar para la colonia incluyen proteger la colmena y retirar las abejas muertas de la colmena.

Hay un poco más de 10,000 genes en el genoma de la abeja melífera, pero es probable que esto sea una ligera subestimación del total real.

Uno de los usos de un genoma es inferir la historia de la especie. Por ejemplo, un análisis mostró que las abejas melíferas tuvieron al menos dos migraciones antiguas desde África hacia Europa. Otro uso de estos SNP es el estudio de las abejas ‘asesinas’ africanas, que se introdujeron en América del Sur en 1954. Estas abejas ahora se han hibridado con abejas en América Central y del Sur.

Vuelo nupcial de la reina de las abejas melíferas
El comportamiento de la reina en el momento del apareamiento ha evolucionado para fomentar tal diversidad. Durante sus vuelos de apareamiento, al principio de su vida, se apareará con muchos zánganos. Dado que estos zánganos tienen varios rasgos genéticos, ofrecen una diversidad genética que será de gran utilidad para la reina y su descendencia.

Sus vuelos de apareamiento, a lo largo de unos días, darán como resultado la recolección de esperma de 10 a 25 zánganos. Ella almacenará este esperma en su espermateca durante muchos años.

De vuelta en casa, quizás en tu colmena, comenzará su vida poniendo huevos, alrededor de 2000 por día. Mientras lo hace, puede o no fertilizar cada óvulo, decidiendo así el género. Cuando fertiliza un óvulo, extrae de una amplia “reserva” de espermatozoides en su espermateca. Esto significa que todos los miembros de la colonia tienen la misma madre, la reina, pero su descendencia femenina tiene varios padres.

Para una revisión detallada del apareamiento de drones

(y un poco de humor), ver:
Drone Honey Bees: El éxtasis y la agonía

Su descendencia de drones solo tendrá una madre, mientras que si fertiliza un óvulo para crear una hembra, usará un esperma de uno de los muchos padres potenciales diferentes.

Los óvulos de una reina contienen 16 cromosomas. Por lo tanto, dado que ella misma tiene 32 cromosomas (recuerde, como mujer tiene cromosomas tanto de su madre como de su padre), no puede «exprimir» todos sus 32 cromosomas en cada óvulo. Esto significa que los óvulos de una reina tienen una variedad de combinaciones de cromosomas, tanto de la reina como del zángano donador de esperma.

Compara esto con el dron. Tiene 16 cromosomas y su esperma puede contener exactamente ese mismo número. Y así, cada espermatozoide creado por el dron es idéntico, ya que todos tienen los mismos 16 cromosomas. ¡Esto contribuye a la creación de clones! Los drones producen clones.

Miel de Abeja Jalea Real
Al observar la reproducción de las abejas, la creación de reinas versus obreras es interesante. Ambos, por supuesto, son hembras y, por lo tanto, tienen cromosomas de la madre (la reina que pone huevos) y un padre (a través del esperma de un zángano).

Pero, ¿qué convierte a un óvulo fecundado en una reina, a diferencia de una obrera? La respuesta estaba en la alimentación con jalea real, un alimento que se da a todas las larvas en sus primeros tres días.

En la mayoría de los casos, la alimentación con jalea real cesará después de tres días. Esto dará como resultado una obrera o un zángano, dependiendo de si el óvulo fue fertilizado. Sin embargo, la colonia decidirá cuándo necesita una nueva reina. Cuando lo haga, una larva hembra continuará siendo alimentada con jalea real, más allá del tercer día.

Esto cambia la forma en que se “marcan” los genes, es decir, cómo se desarrollan. En lugar de promover el desarrollo de genes relevantes para la reina (como se supone a menudo), esto se lleva a cabo mediante la limitación de los genes de las abejas obreras. Es la falta de estos genes en una larva hembra lo que da como resultado una reina.


Cromosoma: pedazo largo de ADN que contiene muchos genes, los genes se transportan en estas unidades.

diploide: conjunto complementario apareado de cromosomas.

ADN: ácido desoxirribonucleico. Molécula de doble cadena que codifica proteínas. El código es una combinación de A, T, C y G.

Gene: unidad hereditaria de ADN que codifica para una proteína específica.

haploide: Un solo conjunto de cromosomas no apareados.

Partenogénesis: una estrategia reproductiva que involucra el desarrollo de un gameto femenino (célula sexual) sin fertilización.

Feromona: una sustancia química producida por un organismo de una especie para comunicarse con un miembro de la misma especie

Resistencia: un rasgo en el que un organismo se ve menos afectado por algo que debería ser dañino para él. Por ejemplo, algunos insectos son resistentes a ciertos insecticidas, lo que significa que esos insecticidas no matan a los insectos resistentes.

Jalea real: secreción que se utiliza en la nutrición de larvas y reinas adultas. Es secretado por las glándulas en la hipofaringe de las abejas nodrizas y se alimenta a todas las larvas de la colonia.

espermateca: una estructura que les permite controlar la fecundación de sus óvulos. Las reinas pueden poner huevos que no están fertilizados o fertilizados.