Una abeja sin aguijón originaria de Brasil cultiva un hongo para sobrevivir

Las larvas de la especie mandaguari dependen de un microorganismo para completar su ciclo de desarrollo, constatan investigadores brasileños

Por Elton Alisson

Agência FAPESP – Científicos han descubierto que una especie de abeja sin aguijón autóctona de Brasil –conocida en el país como mandaguari (Scaptotrigona depilis)– cultiva un hongo similar al que han usado durante siglos los pueblos asiáticos para conservar alimentos y sobrevivir.

Este descubrimiento está descrito en un artículo publicado el 22 de octubre en la edición online de la revista Current Biology, y es el resultado de un estudio de doctorado realizado con Beca de la FAPESP.

“Es el primer registro de simbiosis entre una especie de abeja social y un hongo cultivado”, declaró Cristiano Menezes, investigador de la estatal de investigación agropecuaria Embrapa Amazonia Oriental, con sede en la ciudad de Belém, en el estado norteño de Pará, Brasil, y primer autor del trabajo, a Agência FAPESP.

“Si bien ya se sabe que existe simbiosis entre especies de hormigas y de termitas con hongos cultivados en sus propios nidos –esos microorganismos les suministran nutrientes a sus huéspedes y también protección contra patógenos–, en abejas se desconocía aún esa relación”, afirmó Menezes.

Este estudio integra el Proyecto Temático intitulado “Biodiversidad y uso sostenible de polinizadores, con énfasis en abejas Meliponini”, coordinado por la profesora Vera Lucia Imperatriz-Fonseca, del Instituto Tecnológico Vale Desarrollo Sostenible y del Instituto de Biociencias de la Universidad de São Paulo (USP).

Los investigadores constataron que, al nacer, las larvas de la abeja mandaguari se alimentan de filamentos del hongo del género Monascus (Ascomycotina) encontrados en sus propios nidos.

Sin ese microorganismo –que produce diversos metabolitos secundarios con actividad antimicrobiana, antitumoral e inmunológica–, pocas larvas de mandaguari sobreviven, destacan los autores del estudio.

“Todavía no sabemos exactamente cuál es la función de ese hongo con respecto a la larva. La posibilidad que nos parece más plausible es que el microorganismo ayude a proteger el alimento de la larva contra patógenos, toda vez que los chinos y otros pueblos asiáticos lo utilizan como colorante para conservar alimentos”, afirmó Menezes.

El estudio fue noticia en el exterior, en medios tales como la revista Newsweek.

Transmitido por generaciones

De acuerdo con Menezes, el hongo se origina y está presente en una estructura, denominada cerumen –compuesta por una mezcla de cera de abejas obreras con resinas de plantas–, que las abejas sin aguijón utilizan como material de construcción para sus celdillas de cría (nidos o panales).

Al terminar de construir las celdillas de cría, las obreras rellenan el envoltorio con un alimento líquido. Luego, la abeja reina pone un huevo sobre el alimento y las abejas obreras cierran la celdilla de cría, que se abre solamente unos tres días después, cuando la larva sale del huevo.

En esta etapa, el hongo comienza a emerger desde el cerumen, prolifera sobre la superficie del alimento líquido, es devorado por las larvas y desaparece completamente al sexto día después del nacimiento de las abejas.

“Grabamos el comportamiento de larvas luego de tres días de su nacimiento y observamos que éstas cortaban los filamentos de los hongos con las mandíbulas e ingerían los microorganismos”, dijo Menezes.

Según el investigador, el hongo es transmitido a otras generaciones de abejas mandaguari a través del cerumen “contaminado”.

Luego de que las larvas dejan las celdillas de cría, las obreras comienzan a raspar el cerumen y lo reutilizan para construir un nuevo nido.

Asimismo, cuando van a construir una nueva colmena, las abejas transportan el cerumen desde la colmena madre hasta la colmena hija para construir celdillas de cría, y así transportan también el hongo de un nido al otro, que sólo empieza a crecer en contacto con el alimento larvario que depositan las abejas obreras.

“Tampoco sabemos aún si son esporas o partes durmientes del propio micelio [hifas ovilladas como hilos] del hongo que están presentes en el cerumen y se transportan de una célula de cría a otra”, dijo Menezes.

El investigador observó la misma relación de dependencia de hongos para completar el ciclo de nacimiento en otras especies de abejas sin aguijón del género Scaptotrigona y también de Tetragona, Melipona y Frieseomelitta.

“Este descubrimiento de simbiosis entre abejas y microorganismos parece ser mucho más frecuente de lo que imaginábamos y aumenta la preocupación sobre el uso de fungicidas en la agricultura”, apuntó Menezes.

Estudios realizados durante los últimos años en Estados Unidos y en Europa llevaron a detectar que los fungicidas se encuentran entre los pesticidas más presentes en el polen de las abejas, señaló.

“Esta preocupación se refiere a los efectos que esos fungicidas pueden tener sobre microorganismos benéficos para las abejas, como el hongo hallado en el nido de la especie mandaguari. Si estos productos químicos se encuentran presentes en el polen de las abejas, inevitablemente llegarán hasta las celdillas de cría”, estimó.

Un descubrimiento accidental

El investigador descubrió la simbiosis entre la abeja mandaguari y el hongo Monascus accidentalmente.

Durante su investigación doctoral en entomología en la USP, en el campus de la localidad de Ribeirão Preto, un estudio que llevó adelante con beca de la FAPESP, Menezes intentó producir en laboratorio reinas de mandaguari con el objetivo de incrementar la cantidad de colonias de esta especie polinizadora de diversos cultivos, a los efectos de contemplar la demanda de los agricultores.

Para producir reinas, el investigador suplementó la alimentación de larvas hembras de mandaguari, toda vez que lo que determina si una larva hembra de esta especie de abeja sin aguijón se convertirá en obrera o en reina es la cantidad de alimento que la misma ingiere durante la fase larvaria (lea más en portugués, en: agencia.fapesp.br/18371).

Al mantener celdillas artificiales con larvas hembras de mandaguari y con grandes cantidades de alimento en una cámara húmeda, Menezes se percató de que, al cabo de algunos días, un hongo blanco empezó a crecer rápidamente y todas las larvas se morían.

“En un primer momento creí que el hongo estaba causándole alguna enfermedad a las abejas, e intenté exterminarlo con productos químicos, y también removerlo mecánicamente, pero nada funcionó”, recordó Menezes.

Con todo, algún tiempo después, el investigador empezó a observar al hongo en celdillas de crías naturales, creciendo de manera menos intensa. “Parecía que algo en el ambiente natural de las abejas mantenía al hongo bajo control”, dijo.

Al intentar criar larvas hembras de abejas en un ambiente menos húmedo, el investigador observó que el hongo creció intensamente durante algunos días y después desapareció.

De este modo, sobrevivía más de un 90% de las abejas. “Sospeché que las larvas hembras se estaban alimentando con el hongo y dependían de éste para sobrevivir”, dijo Menezes.

A los efectos de poner a prueba tal hipótesis, los investigadores realizaron experimentos en los cuales criaron en laboratorio dos grupos de larvas de abejas mandaguari: uno suplementado sólo con alimento estéril y el otro con alimento estéril con el agregado de filamentos del hongo.

El grupo de larvas de abejas criado con alimento estéril suplementado con filamentos del hongo expresó un índice de supervivencia del 76%.

En tanto, de las abejas que fueron criadas en las mismas condiciones, pero sin el hongo, tan solo el 8% completó el ciclo de desarrollo.

“Esto muestra que existe una relación de dependencia muy fuerte de las abejas con respecto al hongo”, afirmó Menezes.

Como contrapartida, para el hongo, la ventaja de su cultivo en el nido de esta especie de abejas sin aguijón consiste en asegurarse su multiplicación en el transcurso de generaciones, ponderó el investigador.

“Aparentemente, el beneficio mayor de esta simbiosis les corresponde a las abejas. Pero el hongo también depende de ellas para reproducirse”, afirmó.

Puede leerse el artículo intitulado A brazilian social bee must cultivate fungus to survive (doi: 10.1016/j.cub.2015.09.028), de Menezes y otros, en Current Biology, en la siguiente dirección: www.cell.com/current-biology/abstract/S0960-9822(15)01108-2.