Abejas gordas parte 1

Les dije que había una molécula asombrosa en el cuerpo de las abejas que les permite almacenar reservas de proteína, hacer la jalea real, que promueve la longevidad de la reina y de las abejas de invierno, es parte de su sistema inmunológico, y que hace que sorprendentemente se desarrolle la colonia al inicio de la temporada aunque no haya polen, y que tiene efecto sobre el comportamiento de pecoreo? Seguramente ustedes quieren saber que es esa molécula tan importante.

¿Su nombre? Vitelogenina

Esta primavera estaba en el apiario mostrando a un grupo de chicos un hermoso panal de cría muy joven. Cada celdilla relucía con el alimento larval. Expliqué a los estudiantes el significado de ese líquido maravilloso, que era comparable con la leche con la que los mamíferos alimentan sus crías. Casi todos los animales en la tierra (a excepción de los insectos no sociales) o abandonan sus crías para que se valgan por sí mismas, o (en el caso de pájaros) los alientan con el mismo alimento que los adultos comen. Las abejas tienen la capacidad maravillosa de alimentar sus larvas con secreciones de su propio cuerpo que son la jalea real y las papillas.

Jalea real

Estos productos asombrosos son realmente una serie continua de mezclas de secreciones glandulares y del rico contenido de los sacos de la miel de las abejas nodrizas de la edad correcta. Las larvas de las obreras reciben la jalea real los primeros dos días, compuesta por una secreción de las glándulas de la mandíbula rica en grasas y de color blanca y una secreción clara, abundante en proteínas de las glándulas hipo faríngeas. Después de los primeros dos días, el alimento para las larvas de obrera cambia su composición a la papilla que es una mezcla de jalea de las glándulas hipo faríngeas y del néctar del saco de la miel. El alimento puede también contener polen hasta un 5%, pero no está claro si es simplemente un contaminante inadvertido del saco de la miel. La papilla de obrera es baja en azúcar al principio (siendo sobre todo glucosa) y después aumenta el contenido de azúcar para las larvas más viejas (con el tipo del azúcar cambiando a fructosa).

Las larvas de la reina siempre se alimentan de jalea real. Esta jalea consiste en cantidades iguales de secreciones de ambas glándulas, tiene un contenido más alto de azúcares, y diverso contenido de vitaminas que el alimento de las obreras. ¡Asombrosamente las reinas son el producto de un huevo fertilizado! Solamente modificando la cantidad de alimento, el tipo de alimento, y el tamaño y la orientación de una celdilla de obrera.

La jalea real es el alimento perfecto para las abejas reinas. Las larvas de la reina se alimentan en abundancia y flotan en una piscina de la jalea color crema, desde la cual se alimentan como luchadores de sumo, regurgitando el exceso y convertirse en las bellezas bien proporcionadas como premio para nosotros (las larvas de la abeja no defecan hasta su muda final y no ensucian así su alimento). Las reinas entonces son alimentadas con jalea real para el resto de su vida por las abejas nodrizas. ¡La reina la come para sorprendernos con la cantidad de huevos que pone diariamente, y que equivale a su peso corporal, durante la actividad máxima de la colonia, que requiere una cantidad prodigiosa de nutrición!

Polen

He dicho hasta ahora solamente los requerimientos de alimento de las larvas y de la reina. ¡Las abejas obreras también necesitan comer, y tienen hambre! Tan pronto como emergen, se dirigen hacia el panal con miel, para darse un tirón de azucares para tener energía. Los panales de cría están rodeados por celdillas de néctar o de miel abierta, fácilmente disponibles para las voraces abejas nodrizas, para producir todo el alimento para nutrir las larvas. Por supuesto, todos sabemos que la cría no se alimenta solamente de azucares de la miel o del néctar. Nuestra abeja recién nacida entonces busca las celdillas del polen almacenado al lado de la cría, y comienza el proceso de aumentar su nivel de proteína del cuerpo. Ella come poco las primeras horas después de nacer, comienza realmente a embarnecer a los dos días, y lo dispondrá para las larvas alrededor del día cinco. A este punto, sus glándulas del alimento de la cría y su cuerpo se habrán desarrollado completamente (a condición de que el polen adecuado esté disponible), y así puede producir la jalea real. Ella continuará consumiendo el polen solamente si está necesitada para nutrirse adicionalmente, o engordar para pasar el invierno. Una vez que una abeja hace un pecoreo, ella satisfacerá sus requisitos de proteína solicitando la jalea abundante en proteínas a las abejas nodrizas (Crailsheim 1990).

El punto que cada apicultor necesita entender es que la nutrición verdadera para la colonia viene del polen. Específicamente, una mezcla de varios pólenes recolectados de las flores por las pecoreadoras y llevado a la colmena en las cestas especializadas de sus patas traseras. El polen es sinónimo del alimento de la abeja, proporciona la proteína, los lípidos (grasas), las vitaminas, los esteroles, los minerales y los micro elementos que las abejas necesitan para el crecimiento y la salud. ¡Las colonias de abejas requieren el polen en un gran cantidad de 15 a 50 kilogramos por año! El estímulo para el pecoreo del polen es debido a la presencia de feromonas de la cría producidas por las larvas jóvenes, por lo tanto los apicultores que ven muchas abejas cargadas de polen entrando a la colmena generalmente pueden asumir que la colonia tiene una buena reina con abundante cría.

Las pecoreadoras de polen llevan sus cargas directamente a la cercanía de la cría y utilizan sus cabezas para embalarla en las celdillas adyacentes a las larvas. Este polen es consumido generalmente con prontitud por las abejas nodrizas. Las dinámicas del almacenaje y de la consumición del polen producen el anillo típico del polen alrededor de la cría. El polen que sigue almacenado por períodos más largos puede experimentar la fermentación del ácido láctico en las celdillas o sea una fermentación similar al jocoque o el yogurt. Los granos del polen se pueden cubrir con la miel que cae al ser utilizada en la siguiente primavera mientras que la colonia amplía el nido de cría antes de que haya flujos tempranos de polen. ¡Este último punto es grande! Las abejas son los insectos tropicales que necesitan una alimentación constante y un ambiente cálido. Semejante a los seres humanos, cuando emigraron de las zonas tropicales a climas más frescos aprendieron que con los hogares mantenían secas y cálidas sus viviendas en el invierno además de tener despensas llenas para las épocas de escasez. O sea que no siempre hay plantas floreciendo

Vitelogenina

Acepten mis maniobras para llegar al punto. El polen y la miel en los panales, son el almacén de las abejas pero también almacenan reservas del alimento en sus cuerpos. Esto se hace principalmente bajo la forma de vitelogenina, se clasifica como glicolipoproteina, el significado es que tiene características del azúcar (glico, el 2%), de la grasa (lipo, el 7%), y de la proteína (el 91%) (Wheeler y Kawooya 2005). ¡La vitelogenina es utilizada por otros animales como precursor de proteínas como en la yema de huevo, pero las abejas han hecho algo mucho más importante en su fisiología y comportamiento, usándola además como depósito de nutrientes en sus cuerpos, para sintetizar la jalea real, como componente del sistema inmune, como fuente de la juventud para prolongar la vida útil de la reina, así como hormona que afecta el comportamiento del futuro pecoreo!

Éste es un gran ejemplo del instinto de conservación de la evolución. Es una comparación de cómo el mismo tipo de genes transmiten la información para una aleta en los peces o una pata de perro o una ala de pájaro o de murciélago, las abejas han ampliado el papel de la vitelogenina para realizar funciones múltiples en sus sistemas. Esto es posible porque la mayor parte de las abejas en una colonia son hembras estériles que raramente ponen huevos. Por lo tanto, tienen el mecanismo para producir este precursor de la yema de huevo, pero dándole otro uso, lo depositan en sus cuerpos en el abdomen y la cabeza para engordar.

Ahora, las abejas son suficientemente gordas. Putnam y Stanley (2007) lo dijeron bien: Además de su importante papel como depósito de grasa, funcionará como la llave del centro de control del metabolismo de la bioquímica y biosíntesis pues acumula no sólo reservas de lípidos, también de carbohidratos, aminoácidos, proteínas y otros metabolitos. Así los cuerpos responderán a las necesidades fisiológicas y bioquímicas de numerosas maneras, incluyendo las altas tasas de biosíntesis de proteínas, la formación y utilización de la trehalosa, el manejo de lípidos, la desintoxicación de residuos nitrogenados y la biosíntesis de hormonas. Muchas de las proteínas que son cruciales en las vidas de las abejas son mejor biosintetizadas en cuerpos gordos (vitelogenina incluida).

Ahora aquí es donde la doctora Gro Amdam entra en el cuadro. Mientras ella hacía su tesis en la universidad noruega de ciencias de la vida en 2002, se preguntaba todo lo que hacía la vitelogenina sintetizada por las abejas. Ella investigó eso en vez de la utilización para la proteína de la yema de huevo, al saber que era suministrada a las reinas, a las larvas y las obreras viejas (Amdam, y otros 2003). La percepción de que la vitelogenina era importante durante la metamorfosis como para la división del trabajo en la colmena durante la vida de las abejas, Amdam especuló que la proteína podría directa o indirectamente afectar la transición de las abejas a las tareas dentro de la colmena hasta el pecoreo. La edad en el inicio del pecoreo es altamente variable, pero no había un buen modelo fisiológico que explicara esta variación. Una posibilidad era que la probabilidad de comenzar a pecorear fue relacionada con los niveles de almacenaje dinámico de vitelogenina de las abejas. Esto aseguraría que las abejas ricas en vitelogenina permanecieran en la etapa de nodrizas útiles para la cría y otras abejas, mientras que las abejas agotadas de vitelogenina se convirtieran en pecoreadoras" (Anon 2007).

En la investigación posterior Amdam demostró que la supresión de la vitelogenina lleva a altos niveles de la hormona juvenil que es una hormona sistémica asociada al desarrollo del insecto y a la actividad de pecoreo de la abeja. A diferencia de otros insectos, la vitelogenina y la hormona juvenil hacen un trabajo antagónico en la abeja para regular su desarrollo y comportamiento (Nelson, y otros 2007).

Además, la doctora Amdam demostró que la vitelogenina limpió de radicales libres los sistemas de las abejas, permitiendo así que las reinas y las abejas del invierno vivan más tiempo, suprimiendo el daño oxidativo de la tensión (Seehuus, y otros 2006). ¡La vitelogenina es de hecho la fuente de la juventud para la abeja! Quizá si usted comiera suficiente jalea real su salud mejoraría. Implícitamente, desde el punto de los niveles de hormona juvenil en abejas tensionadas, la vitelogenina puede tener un papel que jugar contra la tensión interna (Lin y Huang 2004).

¡Schmickl y Crailsheim (2004) han publicado una revisión más informativa de la dinámica del flujo de nutrientes en la colonia de abejas melíferas esta es una lectura necesaria para cualquier apicultor serio! Es una descarga gratuita y he incluido el URL en las referencias. Para resumir su papel comprensivo, las proteínas del polen y los azúcares del néctar, están en estados dinámicos de movimiento en la colonia basada sobre la disponibilidad de las materias primas del pecoreo y los requisitos de nutrientes de la reina, de las larvas, las nodrizas, las pecoreadoras y de los zánganos. Hay una regeneración compleja y mecanismos del comportamiento para asegurarse de que las reservas del alimento estén compartidas y distribuidas óptimamente en buenas y malas épocas.

El néctar entrante se distribuye rápidamente dentro de la colmena entre todos los grupos de la misma edad de abejas y de las larvas. ¡Pero es la dinámica de la transferencia de la proteína dentro de la colonia lo que es realmente importante entender! Especialmente el grado al cual las abejas nodrizas están alimentando continuamente a las pecoreadoras. ¡En experimentos, hasta el 25% de aminoácidos radiactivamente marcados y consumidos por las nodrizas fueron transferidos a las pecoreadoras durante la noche! Las nodrizas no sólo alimentan la cría, también están alimentando continuamente con proteínas a los pecoreadoras.

Escasez del polen

El pecoreo del polen además de ser estimulado por las feromonas de la cría también es estimulado por la cantidad de polen almacenado y la cantidad de jalea en el alimento compartido por las nodrizas a las pecoreadoras de polen. La calidad de la jalea es dependiente de los niveles del vitelogenina de las nodrizas. Incluso con algunos días de lluvia hay una pérdida casi total del polen almacenado, forzando a las nodrizas a utilizar sus reservas de vitelogenina. Cuando la proteína baja las nodrizas alimentan a las larvas que están a punto de opercular. Cuando la proteína baja más, las nodrizas recuperan las piezas aprovechables de los huevos y de las larvas. La proteína recuperada se recicla nuevamente dentro de la jalea. Las nodrizas también realizarán mas temprano el operculamiento de las larvas resultando en abejas bajas de peso corporal que emergerán más adelante.

Lo qué sucede es que la abeja ha encontrado maneras de conservar la mayor parte de las reservas de proteína dentro de la colmena, y puesto que la vitelogenina es necesaria para la función inmune (Amdam 2005a), la colonia delega la tarea del pecoreo a las abejas más viejas, que han agotado sus niveles del vitelogenina. ¡De hecho, si las abejas más viejas se fuerzan para que aumente sus reservas de la proteína, su nivel inmune también aumenta otra vez! Vandam precisa que un sistema inmune funcional es al parecer costoso en insectos sociales, así que no lo aplican en las pecoreadoras. Cuando las abejas cambian de la abeja de la colmena a la etapa del pecoreo, su maquinaria celular de defensa baja dándose una reducción dramática en el número de haemocytes de funcionamiento (immunocytes) (Amdam, y otros 2004a).

Abejas gordas e invernada

Tan se ha adaptado la abeja europea a los inviernos largos de climas templados, que ha inventado maneras de almacenar energía bajo la forma de miel y la proteína bajo la forma de vitelogenina. Esto permitió que la especie mantuviera una organización social de gran población en ciclos anuales a pesar de las variantes de los flujos del néctar y del polen. La invención de la vitelogenina a jalea hizo posible el establecimiento de un mecanismo muy simple y flexible de acondicionamiento y manejo para transformar una abeja nodriza en una abeja con grandes almacenes de la proteína y del lípido para sobrevivir varios meses solamente con miel. La crianza disminuye en el otoño y todas las abejas se van sobre el polen y puesto que no tienen ninguna cría que alimentar, almacenan todo el buen alimento en sus cuerpos, preparándose así para un largo invierno. Estas abejas bien nutridas y longevas se han llamado las abejas gordas (Sommerville 2005; Mussen 2007). Las abejas gordas están hasta los topes de vitelogenina. La comprensión del concepto de abejas gordas es equivalente a la salud de la colonia, a la invernada acertada, a la acumulación de fuerza y a la producción de la miel en la siguiente temporada.

De hecho, una de las diferencias grandes entre las abejas africanas y europeas es el grado de gordura. Amdam (2005b) nuestros datos indican que las obreras europeas tienen una concentración más alta de vitelogenina comparado con las africanas. Considerado junto con la información disponible de la historia de vida y datos fisiológicos, los resultados prestan la ayuda a la visión de que las abejas son una casta resistente de obreras que sobrevive invernando en regiones templadas porque han desarrollado un aumento en la capacidad para la acumulación de la vitelogenina. Así la estrategia de las abejas africanas de evadirse y buscar nuevos recursos de alimento, algo que agarrar haya abajo y esperándola afuera.

Pecoreo y enjambrazón

¿Piensan que es todo lo que hay de la vitelogenina? La doctora Amdam se reunió con el Dr. Robert Page (Nelson, y otros 2007) de California, que había desarrollado previamente una línea de abejas poleneras. Page había encontrado que las abejas genéticamente predispuestas para recoger el polen están caracterizadas por altos niveles de vitelogenina. ¡Juntos los investigadores descubrieron que la títulación de la vitelogenina se convierte en la abeja obrera, por su consumo en los primeros cuatro días después de nacida, en un efecto sobre su comportamiento subsecuente para comenzar a pecorear, e influye en su preferencia para pecorear néctar o polen! Si las obreras jóvenes tienen poco alimento en sus primeros días de vida, tienden a comenzar el pecoreo precozmente y preferencialmente para el néctar. Si se alimentan moderadamente, pecorean en la edad normal, otra vez preferencialmente por néctar. Sin embargo, si se alimentan abundantemente inmediatamente después de nacer, su titulación de vitelogenina es alta, y comienzan a pecorear más tarde en su vida, recogiendo preferencialmente el polen, y tienen una vida útil más larga. Este panorama nos dice que la colonia hambrienta se lanzará a buscar néctar para levantar la cría. Una colonia gorda alzará la cría y construirá reservas de la proteína para enjambrar.

Es probable que los niveles de vitelogenina también estén implicados en comportamiento de enjambrazón. Zeng y otros (2005). Los niveles de hormona juvenil encontrados el apelotonamiento previo a la enjambrazón implica que se aumenten los niveles de vitelogenina (puesto que los dos son antagónicos). Esto es de esperarse, puesto que un enjambre tiene guardar tanta vitelogenina como le sea posible, y sería poco probable irse de casa sin ella. Los altos niveles del vitelogenina también harán a las abejas del enjambre poder vivir más y más sanas. Será interesante descubrir cómo los niveles de vitelogenina se relacionan con la conducta de la enjambrazón. Este efecto asombroso de una proteína almacenada que afecta al comportamiento consiguiente de la abeja levanta otra vez el tema de la epigenética que discutí en eligiendo a sus tropas (Watters 2006). ¿Pueden los acontecimientos alimenticios o de la tensión afectar el comportamiento subsecuente o a la función inmune en una colonia por un tiempo extendido?

Vitelogenin y varroa

¿Está usted preguntándose cuando voy a mencionar el ácaro varroa? ¡Bien, la doctora Amdam (2004b) pensó en esto también! Comparó las obreras no infestadas con las abejas adultas infestadas cuando eran crisálidas y encontró que no desarrollan completamente las características fisiológicas típicas de las abejas longevas de la invernada. Los procedimientos diseñados para eliminar a la varroa a finales del otoño quizá no puedan prevenir las pérdidas de colonias porque muchas de las abejas adultas no sobrevivirán hasta el inicio de la siguiente temporada. Los apicultores en climas templados deben por lo tanto combinar las estrategias en el otoño para dejar en los niveles más bajos a la varroa y durante el período en que emergen las abejas del invierno. Por lo tanto el 15 de agosto es la fecha crítica para conseguir los niveles bajos de varroa. Las abejas dañadas por la varroa no pueden acumular bastante vitelogenina para pasar el invierno y después alzar el nido de cría para iniciar la temporada.

Niveles estacionales de la proteína

Ahora conseguimos a un investigador que sea poco conocido en los EE.UU. - el Dr. Graham Kleinschmidt de Australia. Kleinschmidt, a menudo en sociedad con la CA Kondos, estudió extensivamente los niveles de la proteína del cuerpo de la abeja (no mencionaron la palabra vitelogenina, solamente de que es un análisis de la proteína recogida). Encontró que los niveles de la proteína variaron estacionalmente. El nivel de proteína del cuerpo en gamas adultas de las abejas varió entre el 21% y el 67% en la relación directa a la cantidad y la composición de la proteína disponible del polen y la cantidad de trabajo impuesta por la reproducción y la recolección del néctar (Kleinschmidt y Kondos 1977). ¡Cuando las colonias están trabajando un flujo pesado de néctar, los niveles de proteína del cuerpo bajan, incluso si el polen limitado está disponible! Si sufrieron una penuria del polen antes del flujo, sus niveles de proteína pueden caer seriamente, acortando sus vidas y restringiendo su capacidad de alzar la cría. ¡El tiempo de recuperación de la colonia depende de que tanto bajó el nivel de la proteína de las abejas, cuánta cría tienen y la disponibilidad del polen, esto puede tomar hasta 12 semanas! Si los niveles de la proteína no bajaron más del 40%, la recuperación puede ocurrir en dos semanas a un mes.

En resumen, la proteína es preciosa a la colonia de la abeja y su única fuente natural es una mezcla de pólenes. Son las reservas de proteína que almacenan las abejas en sus cuerpos bajo la forma de vitelogenina y la conservan para recuperarse antes de que las abejas de la casa se gradúen para convertirse en abejas del campo. Las abejas del campo dan así impulso a la vida y las ventajas inmunológicas de la vitelogenina. La proteína es transferida dentro de la colonia de abeja en abeja por la distribución de la vitelogenina producida por las abejas nodrizas. Los niveles de Vitelogenina afectan al comportamiento del pecoreo de las abejas del campo. Cuide las reinas, y las abejas del invierno más resistentes a la tensión y a las enfermedades resistente debido a sus altos títulos del vitelogenina. La invernada acertada depende del almacenaje de polen alrededor de las abejas que emergen en el verano tardío e inicio del otoño si tienen polen adecuado, disponible y cercano al nido de cría.

Ahora, le he ofrecido bastante conocimiento científico para comenzar a entender el papel crítico y el juego de la vitelogenina en vida de la colonia. ¿Porciones a digerir, eh? ¡Este tema puede tardar una segunda lectura! ¿Y cómo puede usted aplicar este conocimiento para tener abejas más sanas, una mejor resistencia al daño del ácaro, una mejor invernada, colonias más fuertes en la polinización de la almendra (u otra), y abejas que puedan producir las cosechas más grandes de miel? Apesadumbrado, estoy fuera de lugar. Yo estaré el próximo mes hablando de la alimentación suplemental.

Randy Oliver