Abejas puerto rico: Importancia de las abejas en la agricultura | Puerto Rico

La agresión en las abejas está regulada por la genética individual y grupal – PCR News

Preparado por

Pedro Kazimirov

Científicos estadounidenses han identificado factores genéticos que determinan el nivel de agresión en las abejas. Los autores compararon abejas obreras y abejas soldado, así como colonias con diferentes niveles de agresión. Las diferencias reveladas en las redes reguladoras que controlan la expresión génica en el cerebro permitieron vincular las diferencias genéticas individuales con el fenotipo grupal. Resultó que la genética grupal forma las características de las redes reguladoras de los genes cerebrales y esto, a su vez, afecta el comportamiento de todo el grupo.

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Pedro Kazimirov

La evolución del comportamiento de los animales sociales es todavía poco estudiada. Aunque se ha descrito la influencia de la genética de poblaciones en la variabilidad intergrupal, aún no se comprende, aún no se han caracterizado patrones de diferencias individuales. En un nuevo artículo, científicos estadounidenses han descrito la relación entre la variabilidad genética de las abejas individuales y el nivel general de agresión de la colonia.

Las variaciones en el nivel de agresión entre colonias están bien documentadas para las abejas, incluidos los genes que influyen. Sin embargo, se han descrito a partir de la secuenciación masiva de miembros de colonias en lugar de genotipos individuales.

A diferencia de las hormigas, que tienen soldados individuales morfológicamente distintos, en las abejas, la diferencia entre obreras y soldados es puramente conductual. A la edad de unas tres semanas, las abejas pasan de trabajar dentro de la colmena a recolectar (la mayoría) o a proteger la colonia, convirtiéndose en soldados. Se han descrito varias diferencias fisiológicas entre soldados y trabajadores, incluidos los niveles de aminas en el cerebro.

En el análisis primario, los autores secuenciaron los cerebros de 81 soldados y 82 trabajadores de las colonias.
Abejas africanizadas de Puerto Rico. Esta población ha desarrollado un nivel de agresión más bajo que otras abejas africanizadas. Según los resultados, se identificaron unos 4.000 genes, cuya expresión difería entre trabajadores y soldados. Sin embargo, ninguno de los conjuntos de genes específicos de “profesión” se superpuso con los descritos anteriormente, caracterizando el nivel general de agresión de la colonia.

El siguiente paso de los investigadores fue la secuenciación del ARN de células cerebrales individuales. Se utilizaron abejas de tipo europeo para el análisis debido a problemas logísticos asociados con el estudio de poblaciones africanizadas. Durante cuatro días, los autores seleccionaron 5 soldados y 5 trabajadores cada uno de dos colonias con alta y dos colonias con baja agresión. Se obtuvieron un total de 24.000 secuencias celulares.

Con base en los resultados de la secuenciación, los autores identificaron loci de rasgos de expresión cuantitativa (eQTL; que afectan la expresión de cualquier proteína). De los genes que contenían eQTL, los científicos seleccionaron aquellos que, según datos previos, estaban asociados con la agresión. De esta forma se obtuvo un conjunto de 30 genes (los autores los designaron como eGenes), sin embargo, no hubo regularidades en su expresión dependiendo de la “profesión” de la abeja.

Luego, los autores decidieron estudiar las llamadas redes reguladoras de genes (GRN), que describen la relación entre los factores de transcripción y sus genes diana. Para el análisis se utilizó el algoritmo SimiC, el cual se utilizó para evaluar el índice de diferencias regulatorias entre las dos redes. Con base en este índice, los científicos cuantificaron las diferencias entre trabajadores y soldados.

El índice de diferencias regulatorias entre trabajadores y soldados fue mayor en las colonias de alta agresión. Esto apoya la suposición de que la agresión de la colonia es una función del comportamiento individual. Las mayores diferencias entre “profesiones” se observaron en las poblaciones de células de cuerpos de hongos – estas estructuras son responsables, entre otras cosas, del procesamiento de la información sensorial, y su asociación con la agresión en las abejas se demostró previamente; y células de glía similares a astrocitos, que se han descrito como asociadas con la plasticidad del comportamiento en insectos sociales. Es de destacar que las diferencias en GRN se explicaron por un pequeño número de factores de transcripción.

Finalmente, los autores intentaron vincular los factores genéticos a nivel de grupo con la genética individual. Para hacer esto, se construyeron dos GRN: uno basado en 30 eGenes previamente identificados, el otro basado en la misma cantidad de genes seleccionados al azar. El GRN basado en eGenes tenía una estructura mucho más densa y organizada. Esto confirma que las variaciones genéticas que provocan la agresión de las colonias afectan a la regulación de los genes cerebrales. Los investigadores también identificaron 15 enlaces objetivo-factor de transcripción (enlaces TF-TG) que muestran diferencias significativas entre soldados y trabajadores.

Así, el fenotipo grupal se forma debido a que el perfil genético de la colonia afecta las redes reguladoras de cada individuo.

Las hormigas de diferentes castas tienen diferente organización cerebral

Fuente

Traniello, I. M. et al. Disección unicelular de agresión en colonias de abejas. // Nat Ecol Evol, publicado el 01 de junio de 2023. DOI:
10.1038/s41559-023-02090-0

etc. Secuenciación Bioinformática Genética Expresión génica

“Se necesitan millones de años para restaurar la biodiversidad perdida en el siglo XXI”

Durante los últimos 450 millones de años, se han producido cinco grandes extinciones en la Tierra. Ahora está en pleno apogeo el sexto que, a diferencia de los anteriores, no se debe a causas naturales, sino a la actividad humana. Los científicos han calculado cuánto tiempo lleva compensar las pérdidas de la forma evolutiva habitual.

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Después de cada extinción masiva, nuevas especies emergen lentamente para tomar el lugar de las extintas, señala Science Daily. Científicos de las universidades de Aarhus y Gotemburgo decidieron averiguar cuánto tardaría la fauna de mamíferos en recuperarse de las pérdidas causadas por los humanos. Para ello, utilizaron una extensa base de datos que incluye no solo las especies existentes, sino también aquellas que se han extinguido desde el asentamiento del Homo sapiens por el planeta.

Los investigadores concluyeron que si la tasa de evolución de los mamíferos no cambia, tomará de 5 a 7 millones de años restaurar la diversidad que existía antes de la aparición del hombre.

Y para recuperar las pérdidas que se esperan en los próximos 50 años, la naturaleza tardará de 3 a 5 millones de años, según Business Insider.

Sin embargo, incluso si el número de especies aumenta, muchas líneas evolutivas se pierden para siempre. Algunos de los animales que se extinguieron durante el asentamiento humano no tenían parientes cercanos. Con la extinción de los leones marsupiales australianos o la macrauchenia sudamericana, han desaparecido millones de años de evolución, así como los roles ecológicos de estas especies.

Muchos de los animales actualmente en peligro crítico también representan ramas evolutivas únicas. Por ejemplo, casi todos los rinocerontes y elefantes corren un alto riesgo de extinción en el siglo XXI. Incluso si la humanidad puede reducir la tasa de extinción a la normalidad, volver a los niveles anteriores de diversidad llevará millones de años.

Los científicos enfatizan que tales hallazgos deberían formar la base para estrategias de conservación más efectivas. El modelo permitirá identificar las especies más vulnerables que representan líneas evolutivas únicas y establecer su protección.

Según los investigadores, es mucho más fácil preservar la biodiversidad ahora que intentar restaurarla en el futuro.

Las actividades humanas dañan no solo a los grandes mamíferos, sino también a los pequeños insectos. Por ejemplo, las abejas se están extinguiendo debido al uso de pesticidas y la propagación de enfermedades. El cambio climático amplifica este efecto. Un nuevo estudio publicado por la revista Science muestra el efecto catastrófico del clima cálido en los insectos de la selva tropical.

Los científicos compararon la cantidad de insectos y otros artrópodos en una selva tropical protegida en la isla caribeña de Puerto Rico entre 1976-1977 y 2011-2013. Resultó que en cuarenta años su número se redujo en un 97%. Los expertos que realizaron investigaciones en México llegaron a conclusiones similares. Los investigadores culpan de esto al cambio climático: según sus datos, la temperatura promedio en los bosques puertorriqueños y mexicanos ha aumentado entre 2 y 2.4 °C en los últimos años.

se alimenta de ellos.

Por ejemplo, en una reserva investigada en Puerto Rico, la densidad promedio de lagartijas anolis se redujo a la mitad. Las aves insectívoras también sufrieron daños; por ejemplo, el número de todies puertorriqueños se redujo en un 90 % entre 1990 y 2015.

Una de las formas de retrasar la extinción de los seres vivos es preservar sus genomas. El consorcio internacional G10K planea secuenciar el ADN de las 66.000 especies de vertebrados, desde peces hasta mamíferos.