16 marzo 2007

Abejas

La vida social de las abejas depende de un sólo un gen

Área: Genética — Viernes, 16 de Marzo de 2007

PUBLICADO EN NEOFRONTERAS

En el estudio recientemente publicado en PLoS Biology por Mindy Nelson, Kate Ihle, Gro Amdam y colaboradores se revela una posible explicación a este misterio. Estos investigadores muestran que un simple gen controla los múltiples rasgos de la vida social de estos insectos.
El gen vitelogenin fue caracterizado en un principio por su papel en la reproducción de los insectos y es encontrado frecuentemente en éstos, que dependen de él para el desarrollo de los huevos.
La vida de una abeja depende de su edad, su sexo y su casta. La reproducción se delega en la reina y los zánganos, mientras que las obreras, que no son fértiles, desempeñan labores para mantener la colonia. Cuando éstas son jóvenes se encargan de cuidar a las larvas y de mantener el panal. Después de tres semanas se dedican a la recolección de néctar y polen.
Los científicos sospechaban que la proteína sintetizada por el gen vitelogenin (y que lleva ese mismo nombre) podría afectar a los rasgos que caracterizan la vida social de las abejas y empezó a estar más o menos claro que dicha proteína desempeñaba diversas funciones no relacionadas directamente con la puesta de huevos. Así, las obreras sintetizan vitelogenin para hacer jalea real con la que alimentar a las larvas. Además esta proteína alarga la vida, tanto de obreras como de la reina, mediante la reducción del estrés oxidativo.
Como las abejas experimentan distintos comportamientos dependientes del tipo de tarea a realizar, su fisiología también cambia, a veces en consonancia con los distintos niveles hormonales. Se ha especulado con que hay dos factores fisiológicos de origen hormonal que se reprimen uno al otro para así determinar el comportamiento de las abejas. De este modo el vitelogenin reprimiría las hormonas juveniles en las abejas jóvenes, para de este modo inhibir el desplazamiento de las labores de las obreras desde los trabajos en el interior de la colmena a las tareas en el mundo exterior. Pasaría justo lo contrario cuando, al ser totalmente adultas, deben de permanecer en el exterior y no realizar labores en la colmena.
En estudios previos los investigadores propusieron que cambios en la expresión del gen del vitelogenin en las fases tempranas de la vida del insecto podría fomentar la división del trabajo entre recolectores de polen y néctar.
Para demostrar esta hipótesis Nelson y sus colaboradores silenciaron la expresión del gen con técnicas de ARN y compararon el comportamiento de los insectos así tratados con los normales. Además monitorizaron los niveles de vitelogenin a los 10, 15 y 20 días.
Las abejas tratadas cambiaron su comportamiento y en lugar de quedarse en la colmena se aventuraban en mayor medida que el grupo de control a la búsqueda de provisiones en el exterior. Además, estas abejas tuvieron una mayor y especial predilección sobre el néctar que sobre el polen.
Estas abejas además morían de viejas antes que sus compañeras, demostrándose también el efecto de esta proteína sobre la esperanza de vida de los insectos.
Todo esto demuestra que el vitelogenin regula la organización de la estructura social de las abejas mediante la regulación de las labores de las obreras y también determina su esperanza de vida.
Los investigadores sugieren que la vida social de las abejas surgió de las relaciones entre el vitelogenin y la hormona juvenil. Además refuerza la noción de que los factores que normalmente controlan la reproducción en las hembras pueden sentar las bases de la transición de la vida solitaria a un comportamiento social complejo.
Por tanto, la aparición de la vida social no sería consecuencia de una afortunadísima coincidencia de una gran variedad de genes alterados, sino que sólo unas pocos genes alterados serían suficientes para esa meta. Logro que se alcanzaría con relativa facilidad gracias a los mecanismos típicos de la evolución.

Los estudiosos de la evolución de la vida social de las abejas cuentan con una gran ayuda desde que en octubre de 2006 se publicase el genoma de la abeja (Apis mellifera). Este animal pertenece a los pocos que unen recursos, reparten tareas y se comunican con los demás miembros de su comunidad. Entender cómo este alto estado de organización evolucionó en el pasado ha sido una tarea difícil hasta el momento.

Fuente: PLoS Biology.

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