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EDITORIAL

Unidad Mérida del Instituto de Ecología, los inicios y su investigación
Ana E. Escalante

ARTÍCULOS UNIDAD MÉRIDA

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Ana E. Escalante

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Un misterio evolutivo: abejas metálicas y orquídeas

Cualquiera imaginaría que el color de las abejas varía poco. Pensamos en ellas con rayas negro y amarillo, aunque a nadie le parecería raro que fueran casi negras, cafés o tal vez de algún tono de amarillo. Es fácil asumirlo si consideramos que nuestra imagen de “abeja” es la de la especie que los humanos hemos llevado con nosotros por todo el mundo. Obviamente, nos referimos a las abejas Apis mellifera, la especie que produce miel, a veces llamadas abejas europeas y domesticadas desde hace más de ¡5 mil años!

          Para cambiar esa imagen simplificada y errónea, es útil considerar que si existen actualmente alrededor de 20 mil especies de abejas, sería imposible que todas fueran idénticas o de tan poca variación cromática. Técnicamente, las abejas son el clado o grupo Anthophila de la superfamilia Apoidea, del orden Hymenoptera, un grupo de insectos que también incluye hormigas, avispas y otros con características similares (insertar recuadro: himenóptera). Así que no es sorpresa que haya muchísima variación entre especies de abejas: algunas son pequeñitas, de apenas un par de milímetros de largo, como Perdita minima (una abeja minera que vive en los desiertos de Norteamérica, véase https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Perdita_minima_.jpg), y otras de hasta cuatro centímetros. La abeja más grande es Megachile pluto, una abeja cortadora de hojas de Indonesia (https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Megachile_pluto_-lateralview_-NaturalisBiodiversity_Center_(1991).jpg) cuyas hembras llegan a medir 3.8 cm de largo. En México hay muchas abejas carpinteras, conocidas comúnmente como jicotes, del género Xylocopa. Las hembras de algunas de sus especies pueden llegar a ser de hasta 3.2 cm largo (como por ejemplo X. fimbriata (ver si podemos usar la Figura 1. https://zenodo.org/records/3699703 y sólo señalar la abeja de interés).

          Las y los especialistas distinguen las especies de abejas por diversas características morfológicas, que pueden ser muy técnicas y difíciles de dominar (recomendamos A Beginner's Field guide to identifying Bees, de la Universidad Estatal de Colorado, EUA, una introducción sencilla para entomólogos amateur), pero una que todos podemos reconocer es la coloración. Alrededor de 300 especies de abejas en nuestro continente tienen colores tan brillantes que parecen de metal. Estas abejas “metálicas” pertenecen a varios grupos taxonómicos independientes. Uno de ellos es el género Agapostemon, con alrededor de 42 especies de abejas más bien pequeñas (de 0.6 a 1.45 cm de largo) que viven exclusivamente en el continente americano. En zonas tropicales de todo el mundo las abejas de los géneros Augochlora y Augochlorella (en la familia Halictidae) también son de apariencia metálica y también son pequeñas (0.45 a 0.9 cm de largo), con unas 116 y 18 especies, respectivamente. Todas ellas son parte del grupo de abejas que recolectan sudor, por eso en inglés se les denomina sweat bees. En México, y hasta el norte de Argentina, vive el espectacular grupo de las abejas metálicas de las orquídeas, que pertenecen al género Euglossa y a la misma familia Apidae de la abeja europea. No es difícil ver a estas abejas si sabes dónde hacerlo, ya que llegan por montones a visitar puestos con plantas de orquídeas en mercados rurales, por ejemplo, en el estado de Veracruz.

Visitantes de orquídeas

Las abejas metálicas de las orquídeas, como lo dice su nombre común, visitan plantas de este grupo (Orchidaceae), aunque como vamos a ver, de maneras complicadas. Su nombre, Euglossa, viene del latín “lengua verdadera” y hace referencia al tamaño de su lengua, que puede ser hasta dos veces el largo de su cuerpo (de 0.8 hasta cerca de 3 cm). El color de estas abejas es de tonos metálicos verdes, azules, color bronce y en ocasiones café o café rosáceo. Todas las especies de Euglossa solo viven en la América tropical, principalmente en las selvas lluviosas.

          En el artículo “Biology of the orchid bees (Euglossinae)” de 1982, Robert Dressler, uno de los grandes estudiosos de la biología de las orquídeas, explicó que, a pesar de sus llamativos colores, se sabía muy poco de las abejas metálicas. Una de las razones, decía, es que solamente se les ve cuando visitan una orquídea en floración (en general son insectos muy poco comunes, por eso sorprende cuando la gente sabe de ellas) o durante su rápido vuelo, por lo que es difícil atraparlas y verlas (por eso a veces la gente piensa que son moscas). Para estudiarlas usualmente se atraen con fragancias, como el aceite de eucalipto (así las conoció Luis en un curso de campo). La situación no ha mejorado mucho en 42 años: siguen siendo poco estudiadas.

          Estas abejas son principalmente solitarias. Cuando forman pequeñas colonias, no hay división del trabajo, es decir, no hay reinas ni obreras, como entre las abejas europeas. También se sabe que algunos géneros de su tribu (Euglosinii) parasitan los nidos de otras abejas (son cleptoparásitas, es decir, ponen sus huevos en los nidos de otras abejas). Las hembras recolectan polen y néctar como alimento para sus huevos y larvas, así como lodo y resinas para hacer su nido. La mayoría de los machos visita las orquídeas. Muchas orquídeas no producen néctar y su polen no es útil para las abejas debido a su forma de polinios, que son aglomeraciones compactas de polen que lo hacen inaccesible para el consumo. Los machos de Euglossa son atraídos por el aroma de las flores de ciertas orquídeas. En los trópicos de América hay unas 625 especies de orquídeas que producen aromas que las abejas pueden percibir hasta a un kilómetro de distancia.

          Según Dressler —en el mismo artículo de 1982— los machos de las abejas metálicas aparecen como por magia y en grandes números cuando florece la orquídea adecuada para ellos. No visitan las flores para polinizarlas, pero permanecen durante mucho tiempo en ellas y más bien las polinizan sin querer. Dressler reportó que para ese año ya estaba bien documentado que los machos recolectan aromas de la flor utilizando estructuras especializadas en sus patas (en 2016, Peter W.H. Holland describió el comportamiento en un artículo para la Revista Brasileira de Entomologia). Esto provocó una coevolución de mecanismos de polinización muy complicados que en algunos casos implican, por ejemplo, que la abeja acabe cayendo dentro de la flor (que funciona como una trampa, véase el video An Orchid’s Trap, de Nat Geo Animals). La abeja que cae en la trampa hace todo lo posible por salir de ella, pero la única forma de lograrlo es atravesar el lugar en el que están los polinios. Cuando la abeja finalmente sale de la flor, se lleva los polinios adheridos en la parte dorsal del abdomen o en otra parte (según la especie de orquídea) usualmente inaccesible para la abeja, por lo que no se los puede quitar. Así, cuando la abeja visite otra flor de la misma especie deposita el polen de la primera y ¡completa la polinización!

Recolectores de aromas

A diferencia de otras abejas, los machos de las Euglossa solo buscan las fragancias de las orquídeas. En el mismo “Biology of the orchid bees…” (p. 387), Dressler describió el proceso de recolecta de perfume de las abejas metálicas. Específicamente, dice que los brillantes insectos aterrizan sobre la superficie de las estructuras de la flor que producen el perfume y luego, con el tarso de sus patas delanteras, cepillan la superficie. Después de que recogen el perfume, las abejas revolotean y pasan las gotas de aroma hacia las patas de atrás, y ahí lo almacenan en unas estructuras especiales. La recolección es complicada, por eso las abejas se mantienen durante mucho tiempo cerca de la flor, a veces aterrizando sobre ella para percibir y extraer las fragancias y a veces revoloteando cerca.

          Se han identificado con análisis químicos hasta 83 compuestos diferentes producidos por las orquídeas de este tipo. Aunque se desconoce la estructura química de muchos de esos compuestos, algunos de sus aromas son sorprendentes para el olfato humano. Por ejemplo, Clementina tiene una orquídea del género Lycaste que florece cada primavera y perfuma su casa con aroma de canela. Es precisamente gracias a que ahora se conoce más de los compuestos aromáticos que producen las orquídeas que se ha logrado atraer a las Euglossas para estudiarlas mejor. Pero el esfuerzo por conocer más de estos insectos ha llevado más de 40 años de investigación, sin considerar que ya desde el siglo XIX Darwin describió ese tipo de polinización en orquídeas del género Coryanthes en "The various contrivances by which orchids are fertilised by insects" (pp. 173-177 de la 2ª edición). (ILUSTRACIÓN DEL LIBRO DE DARWIN)

El aroma de las flores

En el mismo “Biology of the orchid bees…”, Bob Dressler estimó que en la región tropical de nuestro continente existen alrededor de 55 géneros y 625 especies de orquídeas que producen flores aromáticas y todas atraen abejas que son sus polinizadoras. ¿Pero para qué usan las abejas macho el perfume que recolectan? Inicialmente se pensó que el aroma almacenado en las patas traseras se mezclaba con otras cosas, entre ellas material vegetal en descomposición. También se especuló que tal vez modifican la estructura molecular de los aromas y que toda esa mezcla química servía como feromonas para atraer a las hembras para aparearse, sobre todo si se considera que son especies poco frecuentes, solitarias y las selvas donde viven son grandes y oscuras (dificultando los encuentros reproductivos). Sin embargo, aunque se sabe que los machos liberan estos aromas en lugares del sotobosque —donde tienen sus sitios de apareamiento, la evidencia de que realmente usen esas supuestas feromonas para atraer a las hembras es casi nula, aunque en 2023 Jonas Henske y coautores (https://doi.org/10.1016/j.cub.2023.03.060) demostraron que los perfumes que captura la abeja Euglossa dilemmawe sí incrementan su éxito reproductivo.

          En artículos de 1999 y 2003, el orquideólogo Mark Whitten y un grupo de entomólogos consideraron que los machos de las Euglossas invierten tiempo y esfuerzo en recolectar las fragancias para “demostrarle” a las hembras que son saludables y fuertes, o sea que representa un caso del llamado “principio del handicap”, de Amotz Zahavi, en la selección sexual (agregar recuadro). En otras palabras, les dicen: “mira, mis genes son tan buenos que pude hacer todo este trabajo y conseguir estos exóticos aromas, y voy a pasarle estos “supergenes” a nuestros hijos”, o algo así, ustedes entienden la metáfora. Whitten y colaboradores dicen que esto, lo de recolectar aromas complejos para competir por aparearse, es único en el reino animal.

          Indudablemente las Euglossas y las orquídeas que polinizan, principalmente de las subtribus Catasetinae y Stanhopeinae, representan un increíble ejemplo de adaptación y coevolución.

Cambio climático y más…

Por desgracia, estas fascinantes abejas están padeciendo los embates de la transformación de los ecosistemas y del cambio climático, como lo ilustra la investigación reciente. Por ejemplo, Frederico Valtuille Faleiro, André Nemesio y Rafael Loyola usaron modelos matemáticos para predecir que con el cambio global disminuirá la abundancia de abejas de las orquídeas. En una investigación realizada entre 2013 y 2017 en Panamá, Álvaro Vega-Hidalgo y colaboradores documentaron que la abundancia y diversidad de las poblaciones de Euglossas decreció de forma alarmante en solo cinco años.
          En un estudio sorprendente publicado en abril de 2024 en la revista Florida Entomologist, Robert W. Pemberton y James T. Kindt observaron que individuos de Euglossa dilemma, una especie naturalizada en Florida, recolectan compuestos volátiles de superficies impregnadas con el herbicida triclopyr, que se utiliza en la agricultura. Aunque explican que estos compuestos químicos no las dañan, queda la incertidumbre de si no podrían recolectar otros que sí lo hagan.

          Urge estudiar y entender mejor a estas fascinantes criaturas. Además de su singular belleza, ejemplifican procesos coevolutivos y de radiación adaptativa de una manera inimaginable y seguramente aún conservan muchos misterios evolutivos que sin duda nos sorprenderán.

Para saber más