Abejas melíferas, una historia de origen
Por: Jay Evans
Hace mucho tiempo, en el hueco de un árbol muy, muy lejano, nuestras heroínas abejas melíferas iniciaron un viaje que las plantaría por todo el mundo. Kathleen Dogantzis, Amro Zayed y sus colegas han aplicado su experiencia y las últimas tecnologías genómicas para abordar este rompecabezas de la manera más completa hasta el momento.Su artículo, «Thrice out of Asia and the adaptive radiation of the western honey bee» acaba de publicarse. en la revista Science Advances (Vol 7, Número 49, y disponible gratuitamente en DOI: 10.1126/sciadv.abj2151En este estudio, tomaron muestras de los genomas completos de 251 abejas melíferas recolectadas del rango histórico de Apis mellifera (la abeja melífera ‘occidental’, la especie dominante entre las abejas melíferas gestionadas). Entre estos genomas muestreados hay abejas de Europa, África, Oriente Medio y Asia, todos lugares que compiten por ser la fuente de A. mellifera.
Entonces, ¿cómo resuelve una secuencia genómica genealogías de este tipo? Primero, hay millones de variantes individuales (mutaciones que han sobrevivido al tiempo y a la selección) en los 230 millones de nucleótidos que definen el genoma de la abeja melífera. Hay cuatro nucleótidos posibles en cada uno de estos 230 millones de ranuras, dando un amplio espacio para construir diferencias. Muchas de estas variantes difieren dentro de abejas individuales, mientras que muchas más difieren dentro de poblaciones y subespecies. Aún otras son distintas para subespecies individuales. La última clase de variación es especialmente útil para estudios como este one, donde el objetivo es encontrar señales que unan a las subespecies y las vinculen a un pasado común.
Mapa de Amelífera
¿Y cómo se encuentran y usan estas secuencias? Las secuencias del genoma de las abejas, y toda la vida, en realidad, se encuentran en el recurso ‘Genbank’ de los Institutos Nacionales de Salud de EE. UU. (https://www.ncbi.nlm.nih.gov/Si desea todas las secuencias genómicas utilizadas para este estudio, pronto las encontrará en este sitio, junto con cientos de otros genomas de abejas melíferas, incluida la secuencia genómica ‘original’ de la abeja melífera publicada en 2006. Los científicos alinean nuevas secuencias con un genoma de referencia, de la cabeza a la cola a lo largo de cada uno de los 16 cromosomas de las abejas melíferas. A. mellifera es ayudado por el hecho de que el genoma de la abeja melífera asiática A. ceranaun pariente cercano, también es conocido.Gracias a A. ceranaes posible ‘rootear’ cada A. mellifera secuencia a una abeja desaparecida hace mucho tiempo que une estas dos especies actuales.
Con cubos de datos y esta ‘raíz’, debería ser fácil rastrear el historial de A. mellifera en los aproximadamente siete millones de años desde que este ancestro compartido. Lamentablemente, tres hechos oscurecen el árbol genealógico de la abeja melífera. Primero, la evolución puede ocurrir a trancas y comienzos y durante gran parte de las historias de las subespecies actualmente reconocidas no sucedió mucho. Si es nuevo y los linajes informativos evolucionaron, se extinguieron o han evadido a los científicos y sus máquinas de secuenciación del genoma. En contraste, sucedieron muchas cosas en el mundo de A. mellifera en el último millón de años. Si te imaginas las puntas de los A. mellifera árbol, se ven como una palmera con muchas ramas justo cerca de la parte superior, en lugar de un manzano donde las ramas importantes se desprenden más abajo en el tronco. O, como argumentan estos autores, una palmera de tres puntas. Esto es realmente genial, porque muestra que algo realmente ‘hizo clic’ con A. mellifera más recientemente, permitiendo la adaptación a diversos entornos y climas y un nuevo dominio en el mundo de los polinizadores (incluso antes de la ayuda humana).Los humanos hemos causado una segunda confusión al rastrear la historia de A. melliferaDurante siglos, hemos mezclado y cruzado subespecies sólidas, mezclando algunas de sus historias únicas. A. mellifera han sido devueltos a Asia bajo manejo humano y ya han compartido genes con algunos de los asiáticos A. mellifera abejas muestreadas en este proyecto Incluso la venerada abeja melífera del Medio Oriente, Apis mellifera siriacamuestra una mezcla de códigos genéticos distintos que reflejan la mezcla de otras abejas de cerca y de lejos. Finalmente, hay grandes partes del mundo donde los científicos no han examinado el stock local de abejas melíferas, incluidas áreas donde las abejas generalmente no se mueven. Para superar estos desafíos, Dogantzis y sus colegas combinaron una cantidad ambiciosa de recopilación con el último conjunto de herramientas genómicas para que todo tenga sentido para nosotros.
Foto por: Amro Z
El título de su artículo delata el remate.Parece de este nuevo esfuerzo que A. melliferacomo cualquier otra abeja melífera, comenzó en algún lugar de Asia. Según las poblaciones actuales, es probable que sea Asia occidental, desde donde la abeja melífera «occidental» se trasladó al oeste en oleadas para poblar África, Oriente Medio y Europa, mucho antes de que nosotros los humanos lo ayudaron a moverse por el resto del mundo. Los científicos habían propuesto este origen asiático antes, pero fue cuestionado por datos que sugerían que las madres fundadoras de A. mellifera primero saltó a África y luego se irradió hacia el norte y el este desde allí.En el artículo actual, un primer éxodo de Asia condujo a la línea africana reconocida.edades de A. melliferamientras que un segundo linaje finalmente dio origen a las subespecies occidentales ‘carniola’ e ‘italiana’, en hermandad con las líneas ‘caucásica’ y ‘anatoliana’. Un tercer linaje parece haber permanecido en Asia durante millones de años más antes de su propio éxodo, lo que llevó a la subespecie europea ‘española’ y ‘oscura’, AM iberiensis y Soy. melliferaCada una de estas tres ramas se puede vincular a una ‘raíz’ asiática, lo que refuerza las afirmaciones de un origen asiático de A. melliferaLos autores admiten que persisten las ambigüedades (la ciencia es excelente) y se necesitarán más muestras, especialmente de Asia e idealmente de ‘nuevos’ linajes que están más cerca de la raíz del árbol, para generar confianza en estos resultados.
Foto por: Amro Z
Además de resolver una historia de origen que ha mantenido al menos a un puñado de ustedes despiertos por la noche, este estudio brinda información práctica sobre las subespecies y razas de abejas. Los autores confirman la integridad general de más de 10 subespecies occidentales y africanas, al tiempo que refuerzan varias que eran menos sólido, incluida una subespecie de la gran isla de Madagascar y subespecies clave que siguen siendo viables en Asia. También muestran más de 100 genes específicos que contrapersistentemente aparecen como la evolución más rápida en las ramas divergentes de las abejas melíferas. Estos genes son excelentes candidatos para comprender cómo las líneas de abejas manejadas reaccionan al clima, los alimentos y tal vez incluso a los productos químicos. Es evidente que muchos genes clave son más activos en las abejas obreras que en las reinas. Esto probablemente refleja la gran variedad de entornosalto exposición encontrada por los trabajadores a lo largo de su vida, desde temperaturas extremas hasta exposición cercanaseguro a las sustancias químicas del polen y el néctar. También podría reflejar el comportamiento más ampliooral repertorios de abejas obreras, baile, defensa, mapeo, aprovisionamiento, etc., en comparación con sus propias madres. Para los criadores de reinas, estos genes deben observarse como marcadores de adaptación local, historias de vida y comportamientos de colonias, y tal vez incluso respuestas a cambios localizados. plagas, patógenos y productos químicos. Las abejas melíferas continúan en un viaje épico e importante. El destino de A. mellifera está en gran parte vinculado a los humanos actualmente, pero una mejor comprensión de sus luchas y éxitos pasados debería dar nuevas esperanzas para encontrar formas de luchar contra las fuerzas y los desafíos actuales.
Foto por: Amro Z
