Construyendo una abeja mejor

Los entomólogos de la Universidad del Estado de Washington utilizan semen de abejas recogido en todo el mundo como parte de un proyecto que tiene el objetivo de mejorar la genética de las abejas melíferas.


Este artículo apareció originalmente en la edición del 15 de marzo de 2020 de la revista Good Fruit Grower: Building a better bee


El entomólogo Brandon Hopkins explica cómo abre el abdomen de una abeja melífera virgen, en preparación para la inseminación artificial, bajo el microscopio que se muestra en la parte inferior izquierda, en el laboratorio de investigación de abejas de la Universidad Estatal de Washington en Pullman este mayo. Con él están Christina Rede, coordinadora de comunicaciones; Steve Sheppard, director del laboratorio de abejas; Yvette Anguiano, gerente administrativa, y Laura Lavine, presidenta del departamento de entomología. (TJ Mullinax/Good Fruit Grower)

El entomólogo Brandon Hopkins explica cómo abre el abdomen de una abeja melífera virgen, en preparación para la inseminación artificial, bajo el microscopio que se muestra en la parte inferior izquierda, en el laboratorio de investigación de abejas de la Universidad Estatal de Washington en Pullman este mayo. Con él están Christina Rede, coordinadora de comunicaciones; Steve Sheppard, director del laboratorio de abejas; Yvette Anguiano, gerente administrativa, y Laura Lavine, presidenta del departamento de entomología. (TJ Mullinax/Good Fruit Grower)

Mientras Brandon Hopkins abría el abdomen de una abeja reina, una pequeña multitud se reunía para observar cómo su minucioso trabajo a tan pequeña escala se reproducía en grande por encima de su cabeza en un monitor que había sido donado recientemente.

Con una pipeta en la mano y un coro de curiosos gemidos a sus espaldas, Hopkins insertó una gota de semen en la reina expuesta, con la esperanza de aportar su granito de arena a la mejora del acervo genético y de la salud general de los polinizadores en dificultades.

Esta inseminación artificial, que agradó tanto a la multitud, es solo una de las muchas formas en que Hopkins y otros entomólogos del laboratorio de abejas de la Universidad Estatal de Washington en Pullman están trabajando para reducir los estragos del declive de colonias que enfrentan los apicultores en todo Estados Unidos.

Un banco de reinas de la abeja melífera del Cáucaso forma parte de un proyecto de inseminación artificial en el laboratorio de investigación de abejas de la Universidad Estatal de Washington en Pullman. (TJ Mullinax/Good Fruit Grower)

Un banco de reinas de la abeja melífera del Cáucaso forma parte de un proyecto de inseminación artificial en el laboratorio de investigación de abejas de la Universidad Estatal de Washington en Pullman. (TJ Mullinax/Good Fruit Grower)

“El objetivo de todo esto es lograr un impacto y reducir las pérdidas anuales”, señaló Hopkins.

Recogen semen de abejas por todo el planeta y lo congelan para su uso futuro. Están experimentando con un derivado de hongos para usar como tratamiento antiviral en colonias. Están desarrollando protocolos para el almacenamiento de abejas melíferas en interiores y en atmósferas controladas. Y se están mudando a una nueva instalación en la población de Othello en Washington Central, por lo que tendrán más espacio para toda esta investigación en beneficio de las abejas.

Hopkins vierte nitrógeno líquido sobre muestras de semen de abeja en un recipiente de espuma de plástico para mantenerlas frías antes de seleccionar un solo vial y descongelarlo para la inseminación. (TJ Mullinax/Good Fruit Grower)

Hopkins vierte nitrógeno líquido sobre muestras de semen de abeja en un recipiente de espuma de plástico para mantenerlas frías antes de seleccionar un solo vial y descongelarlo para la inseminación. (TJ Mullinax/Good Fruit Grower)

Hopkins indicó que está entusiasmado con el progreso, pero también desea dar respuestas con mayor rapidez. Los problemas de los apicultores están bien documentados (los ácaros Varroa, la pérdida de alimento y las enfermedades) y, según algunas estimaciones, los apicultores pierden un tercio de sus colonias cada año.

“Estas cosas son necesarias para ayudar a los apicultores a mantener vivas a sus abejas”, señaló Hopkins.

 Acerca de ese semen

Estados Unidos prohíbe la importación de abejas. Por lo tanto, desde 2008, Steve Sheppard, el director del laboratorio de abejas, y sus colegas han estado recogiendo semen de rincones remotos de Europa y Asia, congelándolo con nitrógeno líquido y usándolo para reconstituir o recrear el taxón de estas subespecies en la población de los Estados Unidos, proporcionando a las compañías de cría de reinas un mayor patrimonio genético con el cual trabajar.

Hopkins se unió a la WSU en 2010. Él, Sheppard y su equipo han viajado casi todos los años desde entonces.

Hopkins sostiene un vial de semen de la abeja melífera Apis mellifera pomonella recogido en junio de 2015 en Kazajstán. (TJ Mullinax/Good Fruit Grower)

Hopkins sostiene un vial de semen de la abeja melífera Apis mellifera pomonella recogido en junio de 2015 en Kazajstán. (TJ Mullinax/Good Fruit Grower)

En cada línea de semen que fertiliza una reina, la descendencia de primera generación tendrá el 50 por ciento de la genética importada. Las próximas generaciones tendrán el 75 por ciento, luego el 87.5 por ciento y así sucesivamente.

El objetivo no es llegar al 100 por ciento, apuntó Hopkins, sino brindar a los criadores comerciales más herramientas genéticas con las cuales trabajar.

“No queremos que sea solo un ejercicio académico”, indicó Hopkins. La WSU utiliza el semen para producir reinas reproductoras, las cuales la universidad venderá a los productores de reinas y esparcirán la progenie por toda la población estadounidense.

Ha funcionado, en algunos casos. A través del muestreo de ADN, un exalumno ha determinado que la diversidad genética ha aumentado por encima de los niveles de 1994 entre los productores de reinas que usan la progenie de la WSU.

En el balcón del departamento de entomología en Pullman, Sheppard saca un bastidor de abejas hembras de un núcleo, o banco de reinas, para extraer una virgen para la inseminación. (TJ Mullinax/Good Fruit Grower)

En el balcón del departamento de entomología en Pullman, Sheppard saca un bastidor de abejas hembras de un núcleo, o banco de reinas, para extraer una virgen para la inseminación. (TJ Mullinax/Good Fruit Grower)

Hopkins y su equipo han hecho esto con cuatro líneas genéticas o subespecies de Apis mellifera, la abeja melífera.

Ligustica: La abeja melífera italiana fue la primera subespecie en recibir este tratamiento por parte del equipo de abejas de la WSU en 2008, cuando recibieron por primera vez del Departamento de Agricultura de los Estados Unidos un permiso especial para importar semen. La subespecie es conocida por generar crías rápidamente, producir mucha miel y prosperar en los climas más cálidos de California.

Caucasica: La abeja del Cáucaso procede de la cordillera del Cáucaso. Hopkins y el equipo visitaron la República de Georgia para recolectar semen. Está en su itinerario de viaje nuevamente para este año. La abeja del Cáucaso fue una vez una línea popular de abejas en los EE. UU., pero perdió su popularidad en las décadas de 1970 y 1980 porque produce propóleos, una sustancia pegajosa que dificultaba el trabajo de las colmenas. Desde entonces, la investigación ha demostrado que los propóleos protegen a la colonia de las infecciones.

Carnica: La abeja carniola se encuentra en muchos países cerca de los Alpes. El equipo de la WSU recogió su semen dos veces en Eslovenia. Las abejas carniolas funcionan bien en climas más fríos, salen a buscar alimento en temperaturas más bajas y forman sus colonias rápidamente en la primavera. Por lo general, son amables y producen mucha miel.

Pomonella: Esta abeja, que aún no tiene un nombre común, es su trabajo más reciente. Sheppard la identificó en 2003 y el equipo realizó su primera recogida en 2015 en las montañas Tian Shan de Kazajstán. Todavía no están seguros de qué ventajas genéticas o “poder de marca” tendrá la pomonella, pero la abeja evolucionó en la cuna de las manzanas silvestres, por lo que es lógico que algunas de sus características se presten a la polinización de la manzana. No la han lanzado comercialmente, pero Hopkins apunta a hacerlo en 2021.

Una abeja seleccionada para la inseminación. (TJ Mullinax/Good Fruit Grower)

Una abeja seleccionada para la inseminación. (TJ Mullinax/Good Fruit Grower)

Además, en Francia, el equipo de Hopkins ha recogido y congelado semen de Apis mellifera, una abeja oscura europea en peligro de extinción, como medida de conservación. No han tratado de cruzar con ella.

Al final, toda la recolección y los cruzamientos brindarán a los productores de reinas una paleta con más matices con la cual mejorar las características que desean, como la amabilidad, la productividad y la eficiencia de la polinización.

Añada un comportamiento higiénico a esa lista. Algunas abejas son mejores para reconocer cuando una cría tiene ácaros o alguna enfermedad, y matan a su propia descendencia para limpiar su colmena y eliminar amenazas. Criadores del norte de California han trabajado por años en mejorar estas características.

Sin embargo, los ácaros Varroa son un problema diferente. Un grupo de investigadores en Hawái han estado trabajando en la cría de abejas con higiene sensible a Varroa, que interrumpa el ciclo de cría del ácaro al eliminar las crías infectadas, bajando así la población de ácaros. Al momento, estas abejas producen menos miel que otras subespecies de abejas, pero los criadores están trabajando en mejorar eso.

Hopkins le explica a Jason Bragg, de la Cooperativa de Productores de Reinas de Virginia Occidental, cómo el laboratorio fabrica sus propios viales de vidrio mediante el calentamiento, estiramiento, ruptura o pulido de tubos capilares de vidrio largos. Hasta donde Hopkins sabe, nadie produce tales viales comercialmente, por lo que él y su equipo fabrican los suyos. (TJ Mullinax/Good Fruit Grower)

Hopkins le explica a Jason Bragg, de la Cooperativa de Productores de Reinas de Virginia Occidental, cómo el laboratorio fabrica sus propios viales de vidrio mediante el calentamiento, estiramiento, ruptura o pulido de tubos capilares de vidrio largos. Hasta donde Hopkins sabe, nadie produce tales viales comercialmente, por lo que él y su equipo fabrican los suyos. (TJ Mullinax/Good Fruit Grower)

El truco es encontrar la combinación correcta, aseguró Pat Heitkam de Heitkams’ Honey Bees en Orland, California. Su compañía utiliza las abejas caucásicas y carniolas de la WSU en la producción de colmenas. Cada año envía algunas de sus reinas vírgenes a la WSU para que las inseminen y las envíen de vuelta.

Heitkam es el presidente del Proyecto Apis M., una organización sin fines de lucro que apoya la investigación y concientización sobre las abejas melíferas. El grupo ha donado fondos para varios proyectos en la WSU.

La cría de la WSU incorpora nuevas opciones a su caja de herramientas.

“Cuando ellos introduzcan esa diversidad genética, sabremos mejor qué buscar”, afirmó.

—por Ross Courtney

 


Los entomólogos de la Universidad Estatal de Washington (WSU) están estudiando cómo reaccionan las colonias de abejas melíferas cuando se almacenan en cámaras oscuras y frías, como estos dos contenedores de carga que se muestran en enero cerca de Othello. Las colmenas en el interior se controlan con las mismas escalas y sensores de CO2, humedad y temperatura que las colmenas en el exterior, las cuales sirven como grupo de control. (Cortesía de Brandon Hopkins/Universidad Estatal de Washington)

Los entomólogos de la Universidad Estatal de Washington (WSU) están estudiando cómo reaccionan las colonias de abejas melíferas cuando se almacenan en cámaras oscuras y frías, como estos dos contenedores de carga que se muestran en enero cerca de Othello. Las colmenas en el interior se controlan con las mismas escalas y sensores de CO2, humedad y temperatura que las colmenas en el exterior, las cuales sirven como grupo de control. (Cortesía de Brandon Hopkins/Universidad Estatal de Washington)

Las abejas se toman un descanso en el interior

La Universidad del Estado de Washington continúa investigando el almacenamiento de abejas en interiores con ensayos en contenedores de transporte.

Hace varios años, el entomólogo Brandon Hopkins de la Universidad Estatal de Washington (WSU) decidió ver si el almacenamiento en interiores podría mejorar la salud de la colonia de abejas melíferas. Los resultados preliminares fueron tan prometedores que los productores comerciales ya están adoptando el concepto mientras él continúa estudiando las mejores formas de usarlo.

Una subvención de la Comisión de Investigación de Árboles Frutales de Washington ayudó a Hopkins a comprar dos contenedores de envío y equiparlos con sensores atmosféricos, de temperatura y de humedad interiores. Parte del equipo fue donado por Google X, un centro de innovación fundado por Google.

El equipo colocó las cámaras en la nueva instalación de abejas de la universidad, cerca de la población de Othello en la región central de Washington, pero el experimento tuvo un comienzo tardío el año pasado después de que la venta tardó más de lo esperado en cerrarse.

Almacenar abejas en interiores reduce el impacto de los ácaros. Hopkins y sus colaboradores lo saben debido a pequeños ensayos de refrigeración. Las condiciones oscuras y frías obligan a las abejas a hibernar, deteniendo su reproducción, lo cual deja a los ácaros sin larvas para alimentarse. Eso también deja a los ácaros más expuestos a los acaricidas, tanto orgánicos como convencionales.

El siguiente paso es encontrar parámetros para manejar el almacenamiento de abejas en interiores a escala comercial. Hopkins ha publicado un pequeño folleto de extensión, pero tiene como objetivo expandirlo con un mayor número de mejores técnicas de manejo.

Sin embargo, los apicultores no están esperando a que él acabe. Varios están alquilando espacios interiores en instalaciones de almacenamiento invernal de frutas, mientras que algunos han construido instalaciones de almacenamiento en frío en el sur de Idaho y Dakota del Norte.

Hopkins está experimentando con el almacenamiento a corto y largo plazo. Pasar el invierno en interiores no es un concepto nuevo; los apicultores han almacenado abejas dentro de bodegas de tierra o cámaras interiores durante siglos. Pero el uso del espacio del almacén de fruta permite a Hopkins ver si hay alguna ventaja en usar las condiciones de atmósfera controlada en comparación con las condiciones de frío y oscuridad.

Sin embargo, Hopkins también cree en algunos beneficios del almacenamiento a corto plazo.

Poner colmenas en cámaras frigoríficas interiores durante algunas semanas en los puntos críticos de la temporada les proporciona un descanso de la producción de crías, lo que permite a los apicultores controlar el ritmo de sus tareas y evitar el robo de colmenas, lo cual es un problema en California, explicó Pat Heitkam de Heitkams ‘Honey Bees en Orland, California.

La mayoría de las regiones apícolas de California tienen un clima lo suficientemente cálido como para que las abejas vuelen durante todo el año, pero a menudo carecen de alimento, informó Heitkam. El almacenamiento en frío les da un descanso y las protege de inundaciones, incendios y plagas, al tiempo que fortalece la relación financiera entre los apicultores y los productores de fruta y frutos secos que apoyan.

“Está cambiando la industria de las abejas”, concluyó Heitkam.

—por Ross Courtney

Sobre el Autor

Ross Courtney

Ross Courtney is an associate editor for Good Fruit Grower, writing articles and taking photos for the print magazine and website. He has a degree from Pacific Lutheran University. -- Follow the author -- Contact: 509-930-8798 or email.

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