Reinas, obreras y zánganos

Alba Chofre

“Me desperté confinada en una celda pequeña y húmeda. No podía ver nada, pero sentía la presencia de muchas otras. Tampoco podía moverme. Supongo que no poder valerme por mí misma es la razón por la que cuidaban de mí. Al principio siempre me daban de comer algo exquisito, lo recuerdo bien. Sin embargo, tres días fueron suficientes para decidir que no era digna de ese manjar y me empezaron a dar lo mismo que a la mayoría.

Con el paso del tiempo, descubrí que tampoco merecía otras muchas cosas. Fui conociendo un poco más el funcionamiento de este extraño lugar y a las que allí habitaban. Nuestras cuidadoras tenían preferencia por unas pocas, e inmediatamente supimos que serían ellas las que saldrían de aquí. Nos equivocábamos. Una vez estabas lista, te dejaban salir de la celda para poder hacer tu vida como una adulta. Cuando llegó mi momento, estaba tan feliz que no pude ver la trampa. Fuera tampoco era libre, ya que mi destino estaba fijado desde el momento en que nací.

La soledad no tardó mucho en visitarme, a pesar de que ya no cupiera nadie más en mi casa. Estuve buscando una pareja por un tiempo, pero desistí muy pronto. Era como si todos los individuos del sexo contrario fueran de otra especie, no nos entendíamos. Además, no había ninguno que no hiciera cola para encontrarse con la reina de la comunidad.

Mis antiguas compañeras de celda estaban en la misma situación que yo. Ninguna de nosotras podía ser madre, así que empezamos a cuidar de los hijos de otra. No fue ese mi único trabajo, también fui limpiadora, constructora y guardiana, entre otras cosas. Conforme me hacía mayor, iban ascendiéndome de un puesto a otro. Todo por el bien de la comunidad, por el bien de todos. A veces me pregunto: ¿también por el mío? Siempre he querido averiguar qué es lo que hace a una reina diferente. Y qué es lo que me hace a mí seguir siendo una trabajadora más.”

Este testimonio puede haberos dejado algo confusos e incluso tristes. Parece que la protagonista no ha tenido una vida fácil y feliz, pero no tenéis por qué sentir lástima. La historia no habla de la vida de una persona, sino de la de una abeja obrera. Introducirse en una colmena sería algo así como viajar a un universo paralelo. Las abejas tienen una estructura social muy compleja y una genética bastante interesante. Hoy vamos a hablar sobre sus peculiaridades genéticas para aprender un poco más de este fascinante mundo.

reinas obreras y zánganos

En la especie Apis melifera (abeja europea o melífera) se observan tres castas diferentes: la abeja reina, las abejas obreras y los zánganos. En el caso de las hembras, todas tienen la misma dotación genómica cuando están en estadio de larva. Entonces, las diferencias entre las dos castas de hembras no deberían ser tan notables. No habría motivo para que las abejas reina, por ejemplo, desarrollen un aparato reproductor funcional mientras que las obreras quedan infértiles. Tampoco se explicaría que las reinas muestren un comportamiento típico de su casta, como puede ser matar a sus rivales o realizar vuelos de apareamiento.

Pues bien, lo único que va a hacer que se diferencien las hembras durante el desarrollo larvario es algo tan “sencillo” como la alimentación. Hemos visto que, en la historia, al principio a la protagonista le daban de comer algo delicioso, que en la realidad es la jalea real, pero luego se lo quitaban. Las abejas reina son las que se alimentan exclusivamente de jalea durante toda su vida, mientras que, transcurridos los tres primeros días desde su nacimiento, las abejas obreras pasan a alimentarse de polen y néctar. Esta diferencia en la dieta va a desencadenar cambios epigenéticos en las larvas, que aparecen como metilaciones del ADN.

En la imagen se representa la metilación del ADN. Los grupos metilos (-CH3) están unidos a citosinas (azul claro).

Una metilación es un cambio químico producido por la adición de un grupo metilo (-CH3). El resultado de la metilación de un gen es la represión de su transcripción. Un gen metilado no se puede expresar. Algunos estudios han mostrado que al silenciar el gen Dnmt3, las larvas se convierten en abejas reina cuando son adultas. Sin embargo, si el gen Dnmt3 se expresa, produce una enzima que se encarga de metilar un grupo de genes responsables de las características propias de una abeja reina. Así, estos “genes de reina” estarán silenciados y la larva dará lugar a una abeja obrera.

Con respecto a los machos de la colmena, los zánganos, cabe señalar que su genoma sí es distinto del de las hembras, puesto que son fruto de la partenogénesis. La partenogénesis es una forma de reproducción asexual en la que los gametos femeninos se desarrollan por sí solos, sin ser fecundados por gametos masculinos. Esto significa que, mediante procesos químicos o ambientales, un óvulo se divide sucesivamente hasta llegar a formar un nuevo individuo completo. Como ya se ha mencionado en algún post, las células germinales o sexuales contienen la mitad de cromosomas que las células somáticas (el resto de células del organismo). Así, un organismo partenogenético, como es un zángano, presenta en todas sus células la mitad de cromosomas que su madre, la abeja reina.

Ciclo reproductivo de las abejas.

El ciclo reproductivo de las abejas se puede resumir de la siguiente manera: una abeja reina puede o bien ser fecundada por un zángano y tener descendientes diploides todos hembra, o bien reproducirse ella sola dando lugar a machos haploides. Sabiendo que esta posibilidad ya existe en la naturaleza, ¿podría llegar el día en el que las mujeres humanas fueran capaces de tener hijos sin la necesidad de que haya un espermatozoide involucrado? De momento, no se puede conseguir a través de la partenogénesis, ya que todos los humanos somos diploides y necesitamos dos copias de muchos de nuestros genes. Sin embargo, quizá algún día se logre por otros medios.

Por último, quería dejar una cuestión más en el aire. Mientras escribía este post, no he podido evitar que la idea del determinismo se cruce en mis pensamientos. Concretamente, el determinismo genético, que es una creencia que surgió hace años y defiende que nuestra genética define cómo somos, tanto nuestras características físicas como nuestro comportamiento.

Hoy en día, se sabe que tanto los genes como el ambiente intervienen en la determinación de cada rasgo de una persona en mayor o menor medida. Por ello, parece que el debate se ha redirigido hacia una cuestión porcentual: ¿qué es más fuerte, la influencia genética o la influencia ambiental?

REFERENCIAS:

  • Drewell R.A, Bush E.C, et al. The dynamic DNA methylation cycle from egg to sperm in the honey bee Apis mellifera. Development. 2014. Volumen 141, páginas 2702-2711. Doi: 10.1242/dev.110163
  • Kucharski R, Maleszka J, et al. Nutritional control of reproductive status in honeybees via DNA methylation. Science. 2008. Volumen 319, número 5871, páginas 1827-1830. Doi: 10.1126/science.1153069
  • Yagound B, Smith N.M.A, et al. Unique DNA Methylation Profiles Are Associated with cis-Variation in Honey Bees. Genome Biology and Evolution. 2019. Volumen 11, número 9, páginas 2517–2530. Doi: 10.1093/gbe/evz177
  • https://learn.genetics.utah.edu/content/epigenetics/nutrition/
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