En busca de la superabeja

Por Charles C. Mann

Sera posible salvar a los polinizadores mas importantes del mundo? Cientificos y apicultores estan intentando crear una abeja mas resistente.

El hermano Adam debio de notar que habia elegido un mal momento para hacerse apicultor. Corria el año 1915 y el era un novicio en la abadia de Buckfast, en el sudoeste de Inglaterra. Durante siglos se habian registrado episodios de mortandad repentina de abejas, pero la catastrofe que presencio el joven monje benedictino de 16 años no tenia precedentes. Una misteriosa enfermedad habia arrasado casi todos los colmenares de la isla de Wight y estaba haciendo estragos en el resto de Inglaterra. De la noche a la mañana el hermano Adam hallo las colmenas vacias, las abejas arrastrandose por el suelo, incapaces de volar. Ese año la abadia perdio 29 de sus 45 colmenas.

Una joven abeja sale de una celda de cria. A lo largo de sus seis semanas de vida, esta obrera volara en busca de nectar, producira miel y criara a la siguiente generacion.

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Fuente: Billy Synk, Centro de Investigacion de la Abeja Melifera Harry H. Laidlaw, Jr., UC Davis

Con el tiempo, los cientificos relacionaron la enfermedad con un virus previamente descono­cido, pero la investigacion llego demasiado tarde para salvar a la abeja melifera de color marron oscuro nativa de Gran Bretaña. Casi todas las colmenas supervivientes eran hibridas, resultado del cruce de zanganos autoctonos con reinas extranjeras. La aparente superioridad de aquellas mestizas inspiro en el hermano Adam la idea de criar una abeja resistente a las enfermedades.

En 1950, tras muchos años de preparacion, le llego finalmente su oportunidad. Al volante de una vieja furgoneta de la abadia, viajo durante los 37 años siguientes por Europa, Oriente Proximo y Africa, hasta reunir mas de 1.500 reinas. Entre ellas estaban las laboriosas abejas del norte de Turquia, las mil y una variedades de Creta, las abejas aisladas de los oasis del Sahara, las de color negro oscuro de Marruecos, las diminutas abejas anaranjadas del Nilo y las supuestamente dociles del Kilimanjaro. El monje se llevo su exotica coleccion a un paramo remoto, lejos de otras abejas y de sus genes indeseables. Tras realizar innumerables cruzamientos en el mas ab­­soluto aislamiento, creo la abeja Buckfast, que enseguida fue apodada «la superabeja». Robusta y de color tostado, era poco proclive a los picota­zos, producia mucha miel y era resistente a la que entonces se conocia como enfermedad de la isla de Wight, la que habia diezmado el colmenar de la abadia. En la decada de 1980 las abejas Buckfast ya se vendian en todo el mundo. El de apicultor es un oficio poco comun, pero el hermano Adam se convirtio en algo aun menos frecuente: una celebridad de la apicultura.

Pero pese a la aparicion del vigoroso hibrido, las abejas volvian a estar en peligro. Un acaro asiatico con el expresivo nombre de Varroa destructor habia invadido Europa y America. «Solo una raza o variedad completamente resistente y geneticamente inmune puede ser la solucion definitiva a esta amenaza», declaro en 1991 el hermano Adam. Pero antes de que pudiera ponerse manos a la obra, el abad de Buckfast, convencido de que la creciente fama del monje lo estaba alejando de su vocacion religiosa, lo retiro de la apicultura. El hermano Adam murio, desolado, en 1996. «Nadie ocupo realmente su puesto en la abadia», dice Clare Densley, quien hace dos años puso en marcha una vez mas el accidentado programa de apicultura de Buckfast.

Un investigador deposita una gota diminuta de fenotrina sobre una abeja –sedada dentro de un vaso de papel– para estudiar los efectos de este potente insecticida, en un experimento de la Universidad del Estado de Louisiana y el Departamento de Agricultura de Estados Unidos. Como las abejas regresan a las colmenas al anochecer, casi nunca entran en contacto con esos productos, que suelen aplicarse de noche. Pero los investigadores han observado que incluso dosis minimas pueden tener efectos negativos para estos insectos.

Fuente: Frank Rinkevich, Universidad del Estado de Lousiana, Baton Rouge

Mientras tanto, la situacion empeoraba en el pais de las abejas. En 2007 las noticias sobre el «sindrome de despoblamiento de las colmenas» –episodios de mortandad repentina de colmenas enteras– se extendieron por Europa y America. La prensa hablo de «amenaza para la agricultura mundial» y de «catastrofe sin precedentes para el planeta». Los titulares estaban justificados: la polinizacion realizada por insectos, sobre todo por abejas meliferas, es vital para una tercera parte de la produccion alimentaria del mundo.

Los estudiosos de las abejas, muchos inspirados por el hermano Adam, han intentado comprender el despoblamiento de las colmenas. La mayoria ha llegado a la conclusion de que el pro­­blema no obedece a una causa unica, como se penso en un principio, sino a la suma de plagas, patogenos, perdida de habitat y sustancias toxicas; y los acaros Varroa son un componente crucial de esa mezcla letal. Casi todos los grandes apicultores recurren hoy a plaguicidas para matar los acaros, una solucion que en el mejor de los casos no pasa de ser un parche. Para evitar el uso de sustancias quimicas, algunos investigadores han recuperado el enfoque del hermano Adam y piensan ya en la «Superabeja Version 2.0», pero utilizando los instrumentos mas avanzados de la ciencia, entre ellos la modificacion genetica. Otros se inclinan por la estrategia contraria, mas natural que la del hermano Adam: dejar que las abejas evolucionen por si solas, sin sustancias quimicas ni manipulacion genetica.

«Por desgracia, ninguno de esos enfoques ha producido todavia una variedad de abeja suficientemente productiva y resistente a los acaros. Y cuando digo “suficientemente” me refiero a una abeja que cambie el panorama de manera radical», afirma Keith Delaplane, director del programa de estudio de las abejas meliferas de la Universidad de Georgia. Y hasta que eso ocurra, dice, las dificultades a las que se enfrentan las abejas son enormes. «Cuando me reuno con apicultores y les pido que alguien me cuente sus exitos, ninguno levanta nunca la mano.»

En 2007 salto a los titulares el «sindrome de despoblamiento de las colmenas», un fenomeno que hacia estragos en los colmenares de todo el mundo. Hoy la mayoria de los investigadores lo atribuye a una combinacion de plagas, patogenos, pesticidas y perdida de habitat. El peor de todos esos elementos es el acaro asiatico Varroa destructor (en la imagen, sobre una larva de abeja).

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Fuente: Centro de Investigacion de la Abeja Melifera Harry H. Laidlaw, Jr.

Una colmena es un superorganismo. Un cerebro colectivo. Una red linguistica; las abejas meliferas son uno de los pocos animales no hu­­manos que se comunican simbolicamente entre si: danzan para señalar a sus compañeras la locali­zacion de la comida. Apicultores e investigadores emplean todas esas metaforas para describirlas, pero reconocen que no llegan a captar del todo la realidad de esas criaturas fascinantes y de sus comunidades ultraorganizadas. Con una poblacion de hasta 80.000 individuos, una colmena es como una pequeña ciudad humana.

Volando y zumbando, los laboriosos animales que los cientificos denominan Apis mellifera van en busca de flores y de gotas diminutas de una secrecion azucarada llamada nectar. Las abejas liban el nectar y lo almacenan en el buche melario, donde se disocian los diferentes azucares. Cuando regresan al interior de la colmena, regurgitan el contenido del buche y lo abanican con las alas para que el agua se evapore. Finalmente almacenan la sustancia dulce y pegajosa resultante –la miel– para comerla en invierno, si no se la roban los humanos. Segun calculos del ecologo Bernd Heinrich, medio kilo de miel de trebol «representa la recompensa en forma de comida de unos 8,7 millones de flores».

Cuando uno ve a las abejas producir miel obsesivamente, es dificil creer que su papel principal en la naturaleza en realidad es otro: el de distribuidoras de polen. Pero asi es. El polen es la parte masculina de una planta; transfiere ADN a la parte femenina de la flor, lo que resulta esencial para la reproduccion. Para dispersar el polen, las plantas confian en el viento o en los animales, en su mayoria insectos. Mientras Apis mellifera busca nectar en las flores, recoge sin querer granos de polen que se le quedan pegados a los pelos del cuerpo. Cuando visita otras flores, deja caer parte del polen recogido, que fecunda la planta. Las especies vegetales que dependen del viento para la polinizacion desprenden enormes nubes de polen, para que unos pocos granos acaben cayendo en otras flores. Desde el punto de vista evolutivo, utilizar a los animales es mu­­cho mas eficiente; por eso las plantas polinizadas por insectos suelen producir la milesima parte de polen que las polinizadas por el viento.

En un laboratorio del Departamento de Agricultura de Estados Unidos, la tecnica Sharon O’Brien sujeta con unas pinzas el aguijon de una abeja reina sedada mientras se dispone a inyectarle semen en el oviducto (el conducto de acceso a los ovarios). Los investigadores intentan criar abejas que sean resistentes a Nosema ceranae, un hongo parasito de Asia que esta haciendo estragos en las colmenas de Europa y Estados Unidos.

Fuente: Laboratorio de Investigacion de Cria, Genetica y Fisiologia de las Abejas Meliferas, Servicio de Investigacion Agricola, Departamento de Agricultura de Estados Unidos, Baton Rouge

Hasta que visite a Adam Novitt no acabe de entender bien como funciona todo esto. Novitt es un apicultor de Northampton, Massachusetts, que tiene unas cuantas colmenas en un pequeño jardin urbano. La suya es una produccion artesanal, dirigida a los partidarios del comercio de proximidad: cada frasco de su miel de North­ampton esta etiquetado con el codigo postal de la zona donde han forrajeado las abejas. Novitt tuvo que esperar dos años para conseguir sus reinas Buckfast, que tienen una demanda enorme. Para demostrar la docilidad de estas abejas, retira las tapas de las colmenas sin guantes ni careta. Un olor que recuerda al de un corral –cera, miel y madera– se eleva en el aire. Sobre los pa­­nales, las abejas chocan y caen una sobre otra, como niños en el patio de una guarderia.

Algunas abejas de Novitt estan cubiertas de motas rojizas del tamaño de una cabeza de alfiler: Varroa destructor. Los acaros se adhieren a ellas como garrapatas, les succionan la hemolinfa –un fluido similar a la sangre– y debilitan su sistema inmunitario. El ambiente calido y humedo de la colmena, donde las abejas estan en constante contacto entre si, es perfecto para los patogenos de estos insectos, del mismo modo que el am­biente de las guarderias es ideal para la propagacion de los patogenos humanos. «El acaro abre el camino; las bacterias, los hongos o los virus hacen el resto –explica Novitt–. En poco tiempo –chasquea los dedos–, colmena despoblada!» Antes de la llegada de Varroa, dice, criar abejas era simplemente tener abejas: «la mayor parte del tiempo apenas necesitaban atencion». Pero desde la llegada del acaro, «hay que estar todo el tiempo pendiente de ellas». La apicultura deberia llamarse ahora «gestion de acaros», asegura.

La mayoria de los agricultores con problemas de plagas recurre a los productos quimicos, como los plaguicidas que se rocian sobre los manzanos para evitar que la fruta se agusane. Aunque los acaros y las abejas son mucho mas parecidos entre si que los manzanos y sus plagas, los laboratorios agroquimicos han descubierto alrededor de una docena de acaricidas eficaces. Estos productos se utilizan ampliamente, pero no he hablado con ningun investigador ni con ningun apicultor profesional o aficionado que se sienta comodo con la idea de introducir toxicos en las colmenas. Ademas, hay informes cientificos que señalan que muchos Varroa ya son resistentes a los acaricidas comerciales.

Un tratamiento diferente y potencialmente no toxico es el que pretende desarrollar Beeologics, filial del gigante de la industria agroalimentaria Monsanto, basado en ARN interferente. En las celulas, las moleculas de ARN transmiten la in­formacion contenida en los genes –segmentos de las moleculas de ADN– a la maquinaria celular que fabrica las proteinas, que son a su vez los componentes de que estan hechos los seres vivos, algo asi como sus «ladrillos de construccion». Cada proteina tiene una composicion unica, como unicos son su ARN y su gen asociados. En la interferencia por ARN las celulas son bombardeadas con una sustancia destinada a atacar una variante especifica de ARN. Al neutralizar esa variante, se destruye el nexo de union entre un gen y su proteina. En la version de Beeologics, las abejas serian alimentadas con agua azucarada que contuviese ARN interferente que desactivaria el ARN de los acaros. En teoria el agua azucarada no afectaria a las abejas, pero si a los acaros, que asimilaran el ARN interferente cuando succionen la hemolinfa de sus huespedes. Es como matar vampiros comiendo pan de ajo.

Jerry Hayes, de la seccion de Monsanto dedicada a la apicultura, espera sacar al mercado un producto de este tipo en un plazo de entre cinco y siete años. La mayor dificultad, dice, es crear un producto estable, algo que los apicultores «puedan llevar consigo cuando salen a la carretera con cuarenta grados a la sombra».

En opinion de la investigadora de la Universidad de Minnesota Marla Spivak, el problema es que el ARN interferente es un instrumento para un unico fin. «Si atacas un area especifica –sostiene–, el organismo acabara por encontrar el modo de eludir el obstaculo.» Desde su punto de vista, la manera de evitar el apocalipsis apicola es desarrollar una abeja «mas fuerte y mas sana», capaz de resistir a las enfermedades y a los acaros por si sola, sin ayuda humana.

Dos equipos de investigadores –el de Spivak y sus colaboradores, y el de John Harbo y sus colegas del centro de investigacion que el Departamento de Agricultura de Estados Unidos tiene en Baton Rouge, Louisiana– que trabajan de forma independiente ya intentaron criar abejas resistentes a los acaros. Aunque sus enfoques eran diferentes, el objetivo era el mismo: obtener abejas «limpiadoras».

Todas las larvas de Apis mellifera crecen en celdas especiales del panal, que las abejas adultas llenan de comida y tapan con cera. Los acaros entran en las celdas justo antes de que queden selladas y ponen sus huevos. Al eclosionar, los jovenes acaros se alimentan de las pupas indefensas e inmoviles. Cuando la abeja adulta sale de la celda, su dorso o su vientre estan moteados de acaros. A diferencia de la mayoria de las abejas, las limpiadoras pueden detectar los acaros que hay en el interior de las celdas selladas, probablemente por el olfato. Cuando lo hacen, abren las celdas y retiran las larvas infestadas, interrumpiendo asi el ciclo reproductivo del acaro.

Rodeada de abejas nodrizas, una reina en una colmena experimental resistente a los acaros extiende la lengua para recibir alimento. La reina, criada por investigadores del Departamento de Agricultura de Estados Unidos, es «limpiadora», es decir, produce obreras que instintivamente detectan y matan las pupas infestadas de acaros. Ahora los cientificos estan desarrollando abejas limpiadoras que ademas reunan los rasgos mas apreciados por los apicultores: docilidad, resistencia y abundante produccion de miel.

Fuente: Laboratorio del Servicio de Investigacion Agricola del Departamento de Agricultura de Estados Unidos

Tanto Spivak como Harbo lograron diferentes versiones de abejas limpiadoras a finales de la decada de 1990. Unos años despues, los cientifi­cos observaron que estas abejas se vuelven menos eficaces a medida que aumenta el numero de acaros. Aun no se ha podido superar esa cuestion, en parte porque se desconoce la base genetica de la conducta limpiadora. Problemas similares han surgido en torno a otro aspecto que para los criadores tambien seria deseable desarrollar: el acicalamiento. Pasandose el segundo par de patas por el cuerpo, las abejas se acicalan a si mismas y a sus compañeras. Si lo hacen antes de que los acaros se enganchen, pueden hacerlos caer de sus cuerpos. Por lo tanto, un objetivo evidente de la cria seria una abeja limpiadora que desplegara una conducta intensiva de acicalamiento. Sin embargo, los criadores temen producir abejas obsesionadas con el «arreglo personal», como adolescentes presumidas. Ademas, siempre esta la preocupacion de que la seleccion para favorecer un rasgo repercuta negativamente en otros rasgos deseables, y que las abejas limpiadoras, por ejemplo, se vuelvan agresivas o produzcan poca miel.

Martin Beye, genetista de la Universidad Heinrich Heine de Dusseldorf, sostiene que para resolver esos dilemas sera preciso recurrir a la biologia molecular. Para un genetista, cruzar a ciegas dos tipos de abejas con un rasgo deseado es como entrechocar dos puñados de canicas y esperar a ver que sale. Es mucho mas eficaz identificar los genes especificos asociados con los rasgos deseados e insertarlos en las abejas. Un consorcio de mas de un centenar de investigadores descifro en 2006 el genoma de la abeja. Beye formaba parte de ese grupo. El siguiente paso, a su modo de ver, seria identificar los genes que condicionan ciertas conductas y, de ser necesario, modificarlos.

Aunque los cientificos produjeron los primeros insectos transgenicos ya a comienzos de la decada de 1980, todos los intentos de insertar genes en Apis mellifera habian resultado infructuosos. Beye asigno la tarea de encontrar un metodo para conseguirlo a una joven investigadora, Christina Vleurinck. Tenia que extraer huevos de una colmena, inyectarles material genetico (en este caso, un gen que hace brillar ciertos tejidos bajo una luz fluorescente) y volver a depositarlos en sus panales. Tras repetidos intentos, los genes no prosperaban. Al introducir agujas en los huevos a menudo los embriones resultaban dañados y las abejas obreras se apresuraban a matarlos. Era como tener miles de criticos diminutos, cada uno con la potestad de clausurar el espectaculo. Con Beye y otros dos colaboradores, Vleurinck desarrollo poco a poco una tecnica eficaz. Aun asi todavia faltan años de trabajo para que el metodo pueda utilizarse en la produccion de una abeja mejor. Ademas, la liberacion en la naturaleza de abejas gene­ticamente modificadas suscitara controversias. «Estamos pisando terreno nuevo –advierte Beye–. Tenemos que andar con cuidado.»

Las abejas de Vleurinck estan en una tienda, aisladas del mundo exterior, tal como estipula la legislacion alemana sobre organismos transgenicos. Durante mi visita, un miembro del personal me conduce hasta la tienda, extrae un panal de una colmena de poliestireno y me deja examinarlo. Esta cubierto de abejas geneticamente modificadas. A mis ojos de lego, son iguales que las corrientes, solo que mas infelices. Cuando no se las deja volar libremente, se tornan irritables. Vleurinck ha recibido tantas picaduras que se ha hecho alergica a su veneno.

Todo esto hace que Phil Chandler, autor de The barefoot beekeeper («El apicultor descalzo»), se lleve las manos a la cabeza. El sostiene que demasiados cientificos, por muy buenas que sean sus intenciones, se estan convirtiendo en parte del problema. «No podemos superar nuestras dificultades aplicando la forma de pensar que las causo», argumenta. Se refiere al «persistente espejismo» de que el ser humano puede controlar la naturaleza. En su opinion, es posible crear abejas mejores y mas resistentes, pero eso solo pueden hacerlo las propias abejas. Para el, el mayor enemigo no son los acaros ni los virus, sino la agricultura industrial. Muchos cientificos le dan tristemente la razon. El desacuerdo se pro­­duce a la hora de decidir que hacer al respecto.

Hace un siglo, muchos cultivos eran polinizados aun por abejas silvestres. Despues, las granjas familiares se transformaron en grandes fincas agroindustriales. Las abejas necesitan forrajear la mayor parte del año, pero los campos dedicados a un monocultivo solo producen flores durante unas semanas, y los herbicidas matan las malas hierbas que podrian sustentar a las abejas el resto del tiempo. Actualmente hay tan pocas abejas, que los agricultores tienen que alquilar colmenas a los apicultores comerciales, que las transportan en grandes camiones de una finca a otra. El pico de actividad se produce en Estados Unidos durante los meses de febrero y marzo, cuando alrededor de 1,6 millones de colmenas de todo el pais convergen en el valle central de California para polinizar los almendros.

Una abeja extiende la proboscide para beber agua azucarada de un algodon en un laboratorio de la Universidad del Estado de Pennsylvania. Para medir los efectos de los productos agroquimicos, los investigadores comparan cuanto tardan dos grupos de abejas –uno de ellos expuesto a agroquimicos y el otro no– en aprender que una bocanada de aire perfumado (la flor) vendra seguida de una recompensa (el nectar). Cada vez mas, los cientificos creen que muchos compuestos antes considerados inocuos causan daños sutiles a las abejas.

Fuente: Laboratorio Mullin, Departamento de Entomologia, Universidad del Estado de Pennsylvania

Me reuno con Chandler cerca de la abadia de Buckfast, en una reunion de apicultores. Muchos coinciden con su diagnostico, pero se indignan cuando dice que lo mejor para controlar a Varroa seria… no hacer nada. Su consejo es mantener a las abejas sanas y bien alimentadas y dejar que la evolucion haga el resto. Admite que durante 10 años o mas los apicultores podrian perder la mayor parte de sus abejas. Pero con el tiempo, la seleccion natural acabaria produciendo una abeja resistente. «Tenemos que pensar en lo que es mejor para las abejas, no para nosotros», afirma.

Chandler no es optimista respecto al futuro de Apis mellifera. Densley, la apicultora de la abadia, esta preocupada, pero mas esperanzada que Chandler. Para animarlos, les hablo de RoboBee, el proyecto de la Universidad Harvard para crear diminutos drones polinizadores. En principio, la tecnologia es factible. Serian robots autonomos que identificarian las flores por su color, planearian sobre ellas y les insertarian una sonda blanda para extraerles el polen. Sugiero que la existencia de abejas roboticas rebajaria la presion que soportan las abejas reales.

Pero Chandler no parece convencido. Tampoco a Densley le entusiasma la idea. «No estoy preparada para un mundo de abejas mecanicas –dice la apicultora–. Prefiero las que tengo ahora.» Ella, como el resto de los amantes de las abejas, esta a la espera de alguna novedad.

FUENTE: nationalgeographic.com.es

universidadagricola.com

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