EEUU. Las abejas de miel de Nueva York han desarrollado resistencia a la enfermedad tras la exposición a los ácaros Varroa

sábado 22 de agosto de 2015
http://entomologytoday.org/2015/08/20/new-york-honey-bees-evolved-resistance-to-disease-after-exposure-to-varroa-mites/


EEUU. Las abejas de miel de Nueva York han desarrollado resistencia a la enfermedad tras la exposición a los ácaros Varroa

20 de agosto 2015 por Entomología Hoy 

Un equipo de investigación internacional tiene algunas buenas noticias para la abeja melífera que lucha y los millones de personas que dependen de ellas para polinizar los cultivos y otras plantas.
Estos valiosos polinizadores se han enfrentado a las pérdidas de colonias generalizadas durante la última década, en gran parte debido a la propagación de un ácaro depredador llamado Varroa destructor. Pero  podría no ser tan grave  como parece en un Estado de EEUU, según un estudio publicado recientemente en Nature Communications.
Los investigadores encontraron una población de abejas silvestres de todo Ithaca, Nueva York, que es tan fuerte hoy como nunca, a pesar de los ácaros invadieron la región a mediados de la década de 1990.
"Se llevaron un golpe, pero se recuperaron", dijo Alexander Mikheyev, profesor en el Instituto de Okinawa de Ciencia y Tecnología de la Universidad de Graduados (OIST) en Japón y el autor principal del artículo. "La población parece haber desarrollado resistencia genética."
Mikheyev y sus colaboradores en OIST y Cornell University estudiaron la genética poblacional de la colonia salvaje comparando el ADN de las muestras recogidas en 1977 con las abejas recogidas en el mismo bosque en 2010. Para realizar el estudio, desarrollaron una nueva herramienta de análisis de ADN que funciona especialmente bien para ADN degradado almacenado en muestras de museo.
Tal estudio es extremadamente raro, sobre todo con las abejas. Pocas personas los recogen, y menos aún recogen de una manera que sea lo suficientemente buena para un estudio de nivel de la población. Por suerte, en Cornell el profesor Tom Seeley trabajó en esta área durante su doctorado, y depositó sus muestras en la Colección de insectos de la  Universidad Cornell. Esta es la primera vez que los científicos han podido observar cambios en todo el genoma después de un evento específico, como la invasión de ácaros.
"Mediante el uso de especímenes de museo, vemos cómo la evolución sucede en comparación con la forma en que pensamos que ocurra", dijo Mikheyev, que dirige Ecología de OIST y la Unidad de la Evolución.
Mucha gente piensa de la evolución ocurre durante miles o millones de años, pero en realidad, se está pasando de generación en generación. Las fuerzas externas causan ciertos rasgos que se seleccionarán y se transmite a la descendencia para mejorar sus posibilidades de supervivencia y reproducción. Mediante la comparación de las abejas de la misma colonia sólo después de unas pocas décadas, el equipo fue capaz de ver esta selección natural en acción.
Las abejas cambiar de varias maneras diferentes.
En primer lugar, el ADN mitocondrial, el material genético almacenado en las celdas '"centrales eléctricas", cambió significativamente de la generación anterior a la generación más reciente. Ese material genético solamente se transmite de la madre, por lo que un cambio importante indica que las antiguas reinas fueron eliminadas y no hubo pérdidas de población a gran escala. Aun así, la población todavía mantiene un alto nivel de diversidad genética en todo el resto del genoma, que se almacena en el núcleo celular. La diversidad genética es la materia prima para la evolución, y la alta diversidad genética aumenta la posibilidad de una adaptación exitosa.
Uno de los cambios más interesantes de la población de abejas fue en un gen relacionado con un receptor de dopamina conocido para controlar el aprendizaje de aversión. Otro estudio ha sugerido este receptor está involucrado con las abejas que preparan a sí mismas para deshacerse de los ácaros mediante el grooming
Los investigadores también encontraron muchos cambios en los genes relacionados con el desarrollo. Los ácaros se reproducen y se alimentan  durante la fase larvaria de las abejas, por lo que los investigadores presumen que las abejas evolucionaron para interrumpir ese proceso. Además, hubo cambios físicos - abejas de hoy en día son más pequeñas que las abejas mayores y su forma de ala es diferente.
Los investigadores señalan que los cambios observados no puede ser adjudicados  a un solo factor como los ácaros, ya que el plazo es demasiado largo. Sin embargo, muchos de los cambios son demasiado grandes para ser debido a las fluctuaciones genéticas aleatorias, o para la introducción de genes de otras fuentes, como las abejas africanizadas. En cambio, creen que el principal impulsor de los cambios observados era la selección natural.
"Estos hallazgos identifican genes candidatos que podrían ser utilizados para la cría de abejas más resistentes, como el gen del receptor de dopamina", dijo Mikheyev. "Más importante aún, sugiere la importancia de mantener altos niveles de diversidad genética en las poblaciones de abejas domésticas, lo que puede ayudar a superar enfermedades futuras."

New York Honey Bees Evolved Resistance to Disease After Exposure to Varroa Mites

August 20, 2015 by Entomology Today Leave a Comment

An international research team has some good news for the struggling honey bee and the millions of people who depend on them to pollinate crops and other plants.

These valuable pollinators have faced widespread colony losses over the past decade, largely due to the spread of a predatory mite called theVarroa destructor. But the bees might not be in as dire a state as it seems, according to research recently published in Nature Communications.

Researchers found a population of wild bees from around Ithaca, New York which is as strong today as ever, despite the mites invading the region in the mid-1990s.

“They took a hit, but they recovered,” said Alexander Mikheyev, a professor at the Okinawa Institute of Science and Technology Graduate University (OIST) in Japan and lead author of the paper. “The population appears to have developed genetic resistance.”

Mikheyev and his collaborators at OIST and Cornell University studied the population genetics of the wild colony by comparing the DNA of specimens collected in 1977 with bees collected from the same forest in 2010. To conduct the study, they developed a new DNA analysis tool that works especially well for degraded DNA stored in museum samples.

Such a study is extremely rare, especially with bees. Few people collect them, and even fewer collect in a way that is good enough for a population level study. Luckily, Cornell Professor Tom Seeley worked in this area during his PhD, and deposited his samples in the Cornell University Insect Collection. This is the first time scientists have been able to observe genome-wide changes after a specific event like the mite invasion.

“By using museum specimens, we see how evolution happens as compared to how we think it happens,” said Mikheyev, who runs OIST’s Ecology and Evolution Unit.

Many people think of evolution happening over thousands or millions of years, but in fact, it is happening from generation to generation. External forces cause certain traits to be selected and passed on to offspring to enhance their chance of survival and reproduction. By comparing bees from the same colony only a few decades a part, the team was able to see this natural selection in action.

The bees changed in several different ways.

First, mitochondrial DNA, the genetic material stored in cells’ “power plants,” changed significantly from the older generation to the newer generation. That genetic material is only passed on from the mothers, so a major change indicates the old queen bees were wiped out and there were large-scale population losses. Even so, the population still maintained a high level of genetic diversity throughout the rest of the genome, which is stored in the cell nucleus. Genetic diversity is the raw material for evolution, and high genetic diversity increases the chance for successful adaptation.

One of the most interesting changes in the bee population was in a gene related to a dopamine receptor known to control aversion learning. Another study has suggested this receptor is involved with bees grooming themselves to get rid of the mites by chewing them up.

The researchers also found many changes in genes associated with development. Mites reproduce and feed on the bee during the bees’ larval stage, so the researchers hypothesize that bees evolved to disrupt that process. Also, there were physical changes — today’s bees are smaller than the older bees and their wing shape is different.

The researchers note changes observed cannot be prescribed to any one factor, such as the mites, because the timeframe is too long. However, many of the changes are too large to be due to random genetic fluctuations, or to the introduction of genes from other sources, like Africanized bees. Instead, they believe the strongest driver of the observed changes was natural selection.

“These findings identify candidate genes that could be used for breeding more resistant bees, such as the dopamine receptor gene,” Mikheyev said. “More importantly, it suggests the importance of maintaining high levels of genetic diversity in domestic bee stocks, which may help overcome future diseases.”