Solución para un enigma de las abejas planteado hace 150 años

Un gran enigma que está en la base de la vida social de las abejas ha sido desvelado por investigadores que han conseguido encontrar el gen que determina el género de estos insectos. El descubrimiento, publicado en Cell (del 22 de agosto) explica la causa de que los zánganos no tengan padre, un enigma planteado hace 150 años, y la de que las abejas, las avispas y las hormigas formen colonias. Además, el descubrimiento podría facilitar la cría de las abejas.

En las abejas, las avispas y las hormigas -los himenópteros- la hembra se desarrolla a partir de un huevo fertilizado mientras que el macho procede de huevos no fertilizados. Estos insectos viven en colonias formadas por unas pocas hembras reproductoras (las reinas), un gran número de hembras no reproductoras (las obreras) y unos pocos machos (zánganos), con los que se aparean las reinas.

Ahora los investigadores han hallado que las hembras poseen dos versiones diferentes de un gen llamado csd, cada una procedente de uno de los progenitores, los cuales gobiernan la producción de una proteína que dispara el desarrollo sexual como hembra. Los huevos no fertilizados, que sólo poseen una copia de este gen, procedente de la madre, se convierten, por defecto, en machos.

Zánganos sin padre

En 1845, el sacerdote polaco Johann Dzierzon planteó la hipótesis de que los zánganos no tienen padre sino que se desarrollan a partir de los huevos no fertilizados. Esta hipótesis se demostró cierta, ya que las abejas macho tienen la mitad de genes que las abejas hembra. Este mismo mecanismo se da en un quinto de las especies animales, incluyendo todos los himenópteros, pero su base genética no se conoce bien aún.

Según el experimento realizado por investigadores de Alemania, EE UU y Noruega, el gen csd se activa unas 12 horas después de la puesta del huevo y permanece activo a lo largo del desarrollo. Los científicos creen que las proteínas producidas por cada una de las dos versiones del gen csd en las hembras se unen para actuar en el siguiente paso de la determinación sexual, probablemente mediante su actuación sobre la expresión de otros genes. Si sólo existe una versión del csd, no se produce esta proteína y la abeja se desarrolla como macho.

"El gen csd es un invento importante que permitió la evolución de las hormigas, las abejas y las avispas así como sus complejas sociedades al permitir la evolución de la haplodiploidad", ha dicho Robert Page, uno de los científicos. Dado que los machos sólo disponen de una copia de cada gen, las hermanas que trabajan en la colonia comparten más genes que los que compartirían con sus hijos e hijas.

Cuando realizan cruces endogámicos para obtener determinadas características útiles, los criadores de abejas se encuentran con que algunos huevos fertilizados (la mitad de los que proceden de una reina y un macho con la misma versión del gen csd) dan lugar a machos estériles que son destruidos por las obreras en la fase de larva. "Este problema dificulta la cría de abejas desde los años cuarenta. Ahora que entendemos la causa, podremos buscar una solución", ha dicho Page. La cría de abejas se le resistió al mismo Gregor Mendel, cuyo trabajo fue básico para el desarrollo de la genética e incluso en la actualidad resulta difícil mantener colonias de abejas. Este trabajo forma parte del proyecto de secuenciación del genoma de la abeja, que está en la fase final.