El tamaño es importante para las colonias de «superorganismos» de abejas
noviembre 12, 2021Los científicos han estudiado cuidadosamente las complejidades de cómo los organismos individuales viven y actúan juntos en grupos conocidos como colectivos biológicos. En los «superorganismos» como las colonias de abejas, las interacciones de los miembros individuales se suman al beneficio de toda la colonia.
Los detalles han sido esquivos sobre cómo las colonias toman decisiones frente a las condiciones cambiantes que son vitales para su supervivencia. Ahora, los investigadores de la Universidad de California en San Diego que estudian las abejas melíferas han publicado un estudio de investigación que indica que el tamaño de la colonia es un factor clave. Los hallazgos, dirigidos por investigadores de la División de Ciencias de la Vida de UC San Diego y el Instituto de Computación Neural, junto con un investigador de la Universidad de Ciencias Aplicadas de Westfalia en Alemania, se publican el 10 de noviembre en el Revista de la interfaz de la Royal Society.
Trabajando en un colmenar de UC San Diego, los investigadores recolectaron datos durante varios años sobre el comportamiento de los individuos en colonias de abejas pequeñas y grandes. Sus esfuerzos se han centrado en las señales de comunicación que utilizan las abejas para transmitir información. Las abejas utilizan un vigoroso «baile de swing» para presentar a sus compañeros de colmena una fuente de alimento disponible beneficiosa para la colonia. Pero cuando las condiciones de tales fuentes de alimento se deterioran, o cuando un compañero de la colmena es amenazado por un depredador, las abejas producen señales de «alto», que incluyen la transmisión de vibraciones y disparos a la cabeza, que permiten a los bailarines moverse nerviosamente para saber que la fuente no es ya es una opción viable.
Descubrieron que el determinante clave se reduce al tamaño de la colonia. Las colonias grandes y establecidas con niveles cómodos de suministros de alimentos tenían menos probabilidades de arriesgarse con fuentes de alimentos de riesgo. Alternativamente, las colonias más pequeñas presionadas para encontrar alimentos adecuados para sostenerse estaban mucho más dispuestas a correr riesgos e ignorar las señales de advertencia.
«Creamos una señal de alto artificial que, al igual que las señales de alto naturales, hizo que los bailarines se detuvieran brevemente», dijo la autora principal, Heather Bell, PhD (un resumen del estudio está disponible aquí). “Luego usamos la señal artificial en bailarines de diferentes tamaños de colonias. Al medir la duración de los bailes oscilantes, descubrimos que las abejas de colonias pequeñas tenían menos probabilidades de escuchar el mensaje de nuestra señal artificial que las abejas de colonias grandes ”.
Los resultados subrayaron la idea de que una estrategia que funcione para mantener viva una pequeña colonia no es necesariamente la estrategia óptima para una gran colonia.
“Todo se reduce al riesgo. Las colonias más pequeñas estarán en mayor riesgo porque necesitan alimentos «, dijo James Nieh, profesor de la Sección de Ecología, Comportamiento y Evolución y autor principal del artículo.» Cuando un enjambre inicia una nueva colonia, se encuentra en una situación desesperada. y probablemente esté más dispuesto a correr riesgos «.
Abeja en busca de miel descansando sobre una planta.
Los investigadores indican que el comportamiento de tales superorganismos es análogo al de las redes neuronales. Tanto en las colonias como en el sistema nervioso, la información es procesada por redes de componentes individuales que necesitan intercambiar información crítica para que el colectivo biológico sobreviva. Otros sistemas en los que se observan estos comportamientos incluyen grupos sociales humanos, como las pequeñas empresas, que pueden tener menos probabilidades de prestar atención a la nueva información que puede hacer que cambien el curso planificado. Los científicos también indican que sus hallazgos podrían tener implicaciones para el diseño de redes informáticas artificiales. Al igual que las colonias de abejas, estas redes deben funcionar bien y permanecer robustas a medida que crecen o se reducen de tamaño.
En el entorno natural, dice Nieh, los hallazgos del nuevo estudio ayudan a los científicos a comprender cómo las abejas se adaptan a las condiciones dinámicas, incluido el cambio climático.
«El cambio climático global está cambiando muchas cosas, incluso cuando las flores florecen, lo que a su vez probablemente está cambiando los hábitos de los depredadores», dijo Nieh. «Las abejas melíferas tienen una resistencia tremenda a estos cambios, en parte debido a sus intrincados sistemas de comunicación, por lo que este estudio nos ayuda a comprender cómo pueden adaptarse mejor».
Los coautores del estudio incluyen: Heather Bell, Kevin Hsiung, Patrick Pasberg, Frédéric Broccard y James Nieh. La investigación fue financiada por el Programa de becas para investigación posdoctoral de UC San Diego Frontiers of Innovation Scholars, el John Eng Endowment Fund for Wilderness Studies y Golden Blossom Honey, Inc.
