Descubren cómo se forman realmente las abejas reinas en las colmenas

Durante décadas, se creyó que la jalea real era el ingrediente secreto que transformaba a una larva de abeja común en una reina. Sin embargo, un nuevo estudio realizado por investigadores de la Universidad de California - Riverside reveló que el proceso es mucho más complejo y fascinante.

Los científicos descubrieron que las futuras reinas son criadas en cámaras de crianza especialmente diseñadas por jóvenes abejas obreras. Estas celdas proporcionan un ambiente único, con condiciones de calor y humedad reguladas, así como un equipo de abejas dedicadas exclusivamente a cuidar de las reinas en desarrollo.

Los hallazgos, publicados en la revista Nature, indican que las estructuras conocidas como celdas reales, a veces llamadas "cunas reales", son mucho más que simples contenedores protectores. Son entornos cuidadosamente construidos que desempeñan un papel crítico en el desarrollo de las reinas. Además, el equipo de investigación identificó un grupo previamente desconocido de abejas obreras jóvenes, denominadas "constructoras de celdas reales", que parecen estar especialmente adaptadas para crear y mantener estas celdas.

El entomólogo y director del Centro de Investigación Integrativa de Abejas (CIBER), Boris Baer, comentó: "La antigua idea era relativamente simple: tomar un huevo, moverlo a una celda real, alimentarlo con jalea real y obtendrás una reina. Lo que encontramos es que hay toda una maquinaria detrás de este proceso. Es mucho más sofisticado de lo que imaginábamos".

Las abejas reinas y obreras comienzan su vida de manera casi idéntica, emergiendo de huevos casi idénticos. A pesar de esos comienzos similares, las reinas crecen más, se desarrollan más rápido y pueden vivir mucho más tiempo que las obreras, además de ser la única hembra que pone huevos en la colonia, produciendo la próxima generación de abejas.

Durante años, los investigadores consideraron que la jalea real, una sustancia rica en nutrientes que las abejas obreras alimentan a las larvas jóvenes, era el principal motor de esta transformación dramática. Sin embargo, el nuevo estudio indica que la nutrición por sí sola no puede explicar lo que sucede.

Utilizando una combinación de imágenes térmicas, monitoreo de comportamiento, técnicas de ciencia de materiales y análisis químico, los científicos examinaron los entornos donde se crían las reinas. Encontraron diferencias significativas entre las celdas reales y las celdas hexagonales familiares utilizadas para criar abejas obreras.

Las celdas reales tienen una forma distintiva similar a un maní y están construidas con cera que difiere física y químicamente de la cera de colmena ordinaria. El material es menos denso, más flexible y mejor para retener calor y humedad, creando condiciones favorables para el desarrollo de las reinas.

Los investigadores también encontraron diferencias en los ácidos grasos de la cera y en las señales químicas, lo que sugiere que las celdas reales proporcionan un entorno de desarrollo único.

Para determinar si estas celdas influyen realmente en el desarrollo, el equipo crió larvas de reinas en celdas hechas de cera real o de cera de obreras estándar. A pesar de que ambos grupos recibieron la misma alimentación, las larvas criadas en cera de obreras tenían más probabilidades de morir y finalmente se desarrollaron en reinas más pequeñas.

Los resultados sugieren que el entorno circundante es tan importante como la dieta en la formación de una futura reina.

El estudio también reveló a las abejas obreras responsables de crear y mantener estas celdas reales. Conocidas como constructoras de celdas reales, estas abejas suelen ser más jóvenes que muchas otras obreras en la colmena. Mientras cuidan a las reinas en desarrollo, mantienen temperaturas corporales más altas y experimentan cambios fisiológicos que parecen estar relacionados con su papel especializado.

El calor adicional podría ayudar a explicar por qué las reinas se desarrollan tan rápidamente. Una reina alcanza la madurez en aproximadamente 16 días, mientras que las obreras requieren alrededor de 21 días. Este desarrollo más rápido puede ser crucial cuando una colonia necesita urgentemente una nueva reina.

En lugar de simplemente reutilizar la cera existente, las constructoras de celdas reales recolectan, modifican y enriquecen activamente los materiales utilizados en las celdas reales. Sus cuerpos también activan diferentes vías biológicas asociadas con la producción de cera, alterando efectivamente su funcionamiento mientras realizan esta tarea.

Para observar cómo se recolectaban estos materiales, los investigadores añadieron trazas de grafito a la colmena de miel ordinaria. Con el tiempo, la cera oscurecida apareció dentro de las celdas reales, mostrando que las obreras estaban recolectando y transformando selectivamente materiales de otras partes de la colmena para su uso en el desarrollo de reinas.

Según Baer, el proceso se asemeja a algo mucho más organizado que una típica nursery de insectos. La evidencia apunta a un esfuerzo altamente coordinado por parte de la colonia para producir su próximo gobernante.

"Se puede pensar en esto como algo similar al Palacio de Buckingham", dijo. "Hay un grupo dedicado de abejas centradas exclusivamente en criar a la reina, y si no lo hacen bien, la colonia no puede reproducirse".

Los investigadores observaron el mismo patrón en especies de abejas melíferas asiáticas y europeas, lo que sugiere que esta estrategia evolucionó hace mucho tiempo y puede ser común entre las abejas melíferas.

El proyecto reunió a expertos en comportamiento, fisiología, química, ciencia de materiales y genómica. Fue dirigido por los ex investigadores postdoctorales de UCR, Yu Fang y Yahya Al Naggar.

Los hallazgos podrían tener implicaciones que se extienden más allá de las abejas melíferas. Sugieren que el desarrollo puede ser moldeado no solo por la genética y la nutrición, sino también por los entornos físicos y sociales que los organismos experimentan.

Durante años, las abejas reinas parecieron ofrecer uno de los ejemplos más simples de desarrollo en biología: un alimento especial crea un insecto especial. Esta investigación pinta un cuadro mucho más rico. Una reina no emerge solo de la jalea real. En cambio, toda una colonia trabaja junta para crear las condiciones necesarias para su éxito.

"Este trabajo resalta cuánta sofisticación existe dentro de las sociedades de insectos", concluyó Baer. "Las colonias de abejas melíferas no son simplemente colecciones de individuos. Funcionan como sistemas biológicos integrados capaces de diseñar sus propios entornos".

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