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26 de septiembre de 2014

Las abejas en la teoría de la evolución de Charles Darwin

“Dios mío, es insufrible pensar en gastar toda la vida de uno, como una abeja, trabajando, trabajando y nada más. – No, no lo haré”.
Charles Darwin en el billete de 10 libras esterlinas.
Así pensaba el señor Charles Darwin en 1838,  cuando al regresar de su viaje de cinco años en el barco HMS Beagle, se planteaba qué hacer con su vida, si casarse o dedicarse sólo a la ciencia. Lo cierto es que a pesar de su intención inicial, sí acabó trabajando “como una abeja”, y en algunos momentos junto a ellas para demostrar su teoría de la evolución.
Poco después de escribir la frase inicial, se casó con su prima Enma, con la que tuvo 10 hijos, puso en marcha uno de los mayores cambios en la forma de pensar de la humanidad con su teoría de la evolución y a pesar de una enfermedad crónica que le acompañó muchos años, pudo estudiar los percebes, las lombrices de la tierra, la fertilización de las orquídeas, las plantas insectívoras y las trepadoras y un largo etcétera, así como  mantener una prolongada correspondencia con los  defensores y detractores de sus ideas.
En su  libro “el origen de las especies”, además de exponer su teoría, incluyó ejemplos de su cumplimiento en la vida de la Tierra. Quería saber si su teoría de la evolución podía explicar el instinto, es decir, el comportamiento  innato o espontáneo en la naturaleza. Uno de los ejemplos utilizados, y que calificó como el más maravilloso de los instintos, fue la destreza que muestran las abejas de la miel para construir panales construidos por capas superpuestas de celdas de cera hexagonales, donde almacenan sus reservas de miel y polen, además de  criar a las nuevas abejas y zánganos. Si no podía explicarlo, su teoría podía fracasar.
Darwin necesitaba aclarar dos puntos: cómo había evolucionado a lo largo del tiempo la capacidad de la colmena para construir los panales y cómo las abejas podían construir su panales usando solo el instinto. Era necesario responder  cómo pueden surgir instintos tan complejos y ser producidos por la selección natural.
El científico se puso manos a la obra. Con ayuda de sus sabios colegas científicos aprendió que a hay otros tipos de abejas que construyen panales más sencillos, como la abeja melipona que los construye esféricos. Mediante una serie de experimentos que hizo con láminas de cera, comprobó cómo trabajan las abejas de la miel, y aunque el resultado de su trabajo es complejo, puede ser descompuesto en operaciones sencillas, ya realizadas por otros tipos de abejas. Lo que comprobó es que las abejas mieleras construyen panales que optimizan el resultado obtenido a partir del esfuerzo realizado.
Las abejas necesitan néctar para producir la cera. La obtención del néctar significa para la abeja un esfuerzo, un gasto de energía. Siguiendo sus ideas, dedujo que las abejas que mejor utilizan su cera en la construcción, serían las mejor adaptadas.
“No era posible que la selección natural superara este estado de perfección pues el panal de las abejas, hasta donde nosotros podemos juzgar, es totalmente perfecto para economizar cera”.
El motor del proceso de selección natural fue economizar cera. El enjambre que necesitaba menos miel para segregar cera fue el más exitoso y transmitió ese instinto nuevo mediante la herencia, para que los nuevos enjambres tuvieran más probabilidades de luchar por la supervivencia.
Cera de abejas y construcción de panales_ Experimento de Charles Darwin
Cera de abejas y construcción de panales_ Experimento de Charles Darwin.
Además de resolver la cuestión sobre el instinto, Darwin tuvo que encarar otro problema relacionado con las abejas para poder contrastar su teoría de la evolución: la esterilidad de los insectos sociales.
Las abejas obreras son estériles, dedicándose al trabajo comunitario durante su existencia. Darwin, observando la colmena como una familia, y no como un conjunto de individuos pudo encontrar una explicación adecuada. Ya que las abejas estériles (las abejas obreras) colaboran con el grupo, su esterilidad puede ser producto de la selección, que puede actuar tanto sobre el individuo como sobre la familia. Lo más rentable para el conjunto-colmena era la esterilidad de las abejas obreras, y su dedicación al trabajo, no a la reproducción. Así pudo explicar la esterilidad en algunos miembros de los himenópteros (hormigas, abejas y avispas).
Problemas resueltos. Las abejas pusieron al señor  Darwin en serios aprietos, pero fueron excelentemente resueltos mediante su colaboración con otros científicos, su inteligencia y habilidad para relacionar sus observaciones, y esa capacidad de trabajo que le hace merecedor del titulo “tan trabajador como una abeja”.

"My God, is unbearable to think of spending all one's life, like a bee, working, working and nothing else. - No, I will not. "

Charles Darwin on the £ 10 note. 
So thought Mr. Charles Darwin in 1838, when returning from his five years on the HMS Beagle, he posed what to do with your life, whether married or spending time on science. The truth is that despite their original intention, yes ended up working "like a bee", and in some moments with them to prove his theory of evolution. 
Shortly after writing the opening sentence, he married his cousin Emma, with whom he had 10 children, launched one of the biggest changes in the thinking of humanity with his theory of evolution despite a chronic disease who accompanied him many years, he studied barnacles, earthworms, fertilization of orchids, insectivorous plants and creepers and so on, as well as maintaining a long correspondence with proponents and opponents of his ideas. 
In his book "The Origin of Species", in addition to exposing his theory, included examples of their fulfillment in the life of the Earth. I wanted to know if his theory of evolution could explain instinct, that is, the innate or spontaneous behavior in nature. One of the examples used, and he called the most wonderful instincts, was the skill shown by the honeybees to build honeycombs constructed by overlapping layers of hexagonal wax cells, which store their reserves of honey and pollen, as well to raise new bees and drones. If he could not explain his theory could fail. 

Darwin needed to clarify two points: how it had evolved over time the capacity of the hive to build comb and how bees build their honeycombs could using only instinct. It was necessary to answer how such complex instincts arise and be produced by natural selection. 
Scientist to work put. With the help of his colleagues learned scientists learned that there are other types of bees build honeycombs simpler, as the Melipona bee that builds spherical. Through a series of experiments made ​​with sheets of wax, found how to work the honey bees, and although the result of their work is complex, can be broken down into simple operations already carried out by other bees. What he found is that honey bees build honeycombs that optimize the result obtained from the effort. 
Bees need nectar to produce wax. The means for obtaining nectar bee effort, energy expenditure. Following his ideas, he concluded that bees use their best wax in construction, would be better suited. 

"It was natural selection may overcome this state of perfection as the honeycomb of bees, as far as we can judge, is absolutely perfect for economise wax." 
The engine of natural selection was to economise wax. The swarm needed less honey to secrete wax was the most successful that new instincts and transmitted through inheritance, so that new swarms were more likely to fight for survival. 
Beeswax and construction of Charles Darwin panales_ Experiment 
Beeswax and construction of panales_ Experiment Charles Darwin. 
In addition to resolving the question of instinct, Darwin had to face another problem with bees to contrast his theory of evolution: the sterility of social insects. 
Worker bees are sterile, dedicated to community work during its existence. Darwin, watching the hive as a family, not as a collection of individuals could find an adequate explanation. Since sterile bees (worker bees) collaborate with the group, sterility may result from selection, which can act both on the individual and on the family. What more profitable for the whole hive was the sterility of worker bees, and their dedication to work, not play. That could explain infertility in some members of the Hymenoptera (ants, bees and wasps). 

Problems solved. Bees put Mr. Darwin in serious trouble, but were superbly resolved through collaboration with other scientists, intelligence and ability to relate their observations, and the ability to work that makes him worthy of the title "hardworking as a bee."

10 de septiembre de 2014

¿Cómo sería el mundo sin abejas? - What would the world without bees?

Luis Ferreirim, responsable de Agricultura de Greenpeace España
«El 84% de los cultivos europeos depende de la polinización por insectos»

¿Qué es la polinización? ¿Por qué son importantes las abejas y demás polinizadores? Luis Ferreirim, responsable de Agricultura de Greenpeace España, nos explica cómo sería el mundo sin abejas y cuáles serían los costes naturales y económicos de su desaparición a partir de una premisa científica: la polinización por insectos es una pieza clave para la seguridad alimentaria

La polinización es el proceso por el cual el polen es transferido de los órganos masculinos de las flores a los femeninos, lo que permite la fecundación y da lugar a la generación de frutos y semillas. Hay tres tipos de polinización: la anemófila (por el viento), hidrófila (por el agua) y animal, donde destaca la entomófila (por insectos). Se trata de un servicio ecológico fundamental que muchas veces nos pasa desapercibido y es uno de los mutualismos más fascinantes de la naturaleza. Polinizadores animales y plantas con flores han coevolucionado durante millones de años alcanzando en algunos casos grados de especialización tan elevados que una especie no podría vivir sin la otra.

La polinización por insectos es fundamental para la seguridad alimentaria y para la biodiversidad. De ella depende la producción de más de una tercera parte de los alimentos a nivel mundial y cerca del 90% de las plantas silvestres con flor.

A nivel europeo, el 84% de los 264 cultivos europeos depende de este tipo de polinización y un estudio reciente de Greenpeace demuestra que el 70% de los principales cultivos para consumo humano producidos en España dependen también de la polinización por insectos. Cultivos tan importantes para la agricultura española como los melocotones, melones, sandías, pepinos, manzanas, calabazas, calabacines, peras, girasoles, almendras, cerezas… por citar solo algunos de un inmenso listado no serían viables sin los insectos polinizadores.

Otro argumento de peso es el económico. El impacto de la polinización entomófila supone 265.000 millones de euros a nivel mundial, 22.000 millones de euros en Europa y 2.400 millones de euros en España… ¡al año y solo para la agricultura! Para los ecosistemas su valor es incalculable.

Tipos de abejas hay muchos, aunque generalmente solo pensamos en la abeja melífera por sus preciados productos (cabe destacar que España es el principal productor europeo de miel y polen), pero su principal producto es la polinización y en esto no están solas. En el mundo existen entre 25.000 y 30.000 especies de abejas, en Europa 2.500 y en España más de 1.000. Constituyen una pieza fundamental de la biodiversidad, también en el engranaje de la vida tal como la conocemos y para la diversidad alimentaria.


Es de las abejas melíferas que más sabemos y sus poblaciones están sufriendo un claro declive global desde hace muchos años, con mayor o menor incidencia en algunos países. Pero también otras especies están padeciendo la misma suerte. Datos recientes de la Unión Internacional para la Conservación de la Naturaleza (UICN) revelaron que el 46% de las 68 especies de abejorros europeos están en declive y 24% en peligro de extinción. También las mariposas. En las dos últimas décadas se han reducido a la mitad las poblaciones de mariposas de las praderas, según la Agencia Europea de Medio Ambiente. Y… ¿qué pasará con los demás polinizadores, para los que no hay datos?

Las causas de este declive son varias y actúan de forma aislada y en conjunto. La pérdida y deterioro de hábitats, cambio del uso de los suelos, enfermedades y parásitos, especies invasoras o cambio climático son factores determinantes pero sin duda este declive es también la punta del iceberg de un modelo de agricultura que tira piedras sobre su propio tejado, a través del uso masivo de plaguicidas y de la implantación de monocultivos.

Actuar sobre los plaguicidas es la forma más rápida y eficaz para reducir la presión que sufren. En este aspecto la Unión Europea fue pionera en restringir el año pasado cuatro insecticidas demostradamente peligrosos paras las abejas, pero estas restricciones deben ser reforzadas y ampliarse a otros plaguicidas igualmente peligrosos. La preocupación crece cada vez más e incluso el presidente Obama se ha pronunciado recientemente para defenderlas.

Pero una de las soluciones a largo plazo para frenar este preocupante declive de insectos polinizadores, fomentar su salud, pero también la biodiversidad terrestre en general y nuestra propia salud tiene nombre:agricultura ecológica. La agricultura ecológica es la única que trabaja con la naturaleza y no en su contra y nos ofrece alimentos sanos y sabrosos.

Un mundo sin abejas sería un mundo mucho más triste, descolorido y aburrido y de dudable viabilidad. Hay esperanza en el horizonte, pero nos toca actuar de forma decidida y rápida. Nos toca devolverles lo mucho que nos dan cada día. De las acciones de hoy dependen las generaciones futuras, no solo de abejas o plantas: también de la especie humana.