#EspeciesInteresantes

Apis mellifera, la abeja melífera.

La mejor arquitecta.
 |  Ciencia
Apis mellifera, la abeja melífera.

En estos artículos tratamos temas de diversas #EspeciesInteresantes, obviamente no se trata de revisar a detalle todos y cada uno de los aspectos de la vida de la especie, si intentáramos hacerlo así, podríamos escribir uno o varios libros, y no es el objetivo. En estos escritos se trata de resaltar algún aspecto interesante o revisar algún estudio científico que le haya involucrado. Para muestra un botón, la existencia de la especie que veremos hoy es muy importante para la subsistencia del resto de especies, incluyendo la nuestra, pero en este escrito solo revisaremos una de sus características muy reconocidas: su increíble capacidad arquitectónica. Iniciamos.

En el siglo IV, el matemático Papo de Alejandría se maravilló de la "previsión geométrica" de las abejas, mientras que Charles Darwin la calificó como "el más maravilloso de todos los instintos conocidos".

La abeja europea (Apis mellifera), también conocida como abeja doméstica o abeja melífera, es una especie de himenóptero apócrito de la familia Apidae. Es la especie de abeja con mayor distribución en el mundo. Originaria de Europa, África y parte de Asia, fue introducida en América y Oceanía. Fue clasificada por Carlos Linneo en 1758. A partir de entonces numerosos taxónomos han descrito variedades geográficas o subespecies que, en la actualidad, superan las treinta razas.

api02En la naturaleza encontramos animales que son mejores arquitectos que algunos humanos que conocemos (no arroben a mi compadre, por favor). Algunos ejemplos: los refugios y represas construidos por los castores resisten mejor que muchos puentes, algunas aves construyen nidos que son verdaderas obras de arte, pero en el pináculo de la arquitectura animal están los panales hexagonales de la Apis mellifera, maximizan la capacidad de almacenamiento minimizando el material de construcción.

El 3 de Agosto de 2021 se publicará un estudio en Proceedings of the National Academy of Sciences, titulado "Imperfect comb construction reveals the architectural abilities of honeybees", donde se analizan las habilidades arquitectónicas de la Apis mellifera, enfrentando diferentes desafíos en la construcción de panales.

"En este estudio fundamental, analizamos un sistema evolucionado naturalmente que resuelve desafíos similares de una manera casi óptima", dijo la Dra. Kirstin Petersen, investigadora del Departamento de Ingeniería Eléctrica e Informática de la Universidad de Cornell.

"Comprender cómo la evolución puede conducir a estos organismos que tienen trucos arquitectónicos nos da una idea de cómo se pueden construir estructuras de usos múltiples, fuertes y resistentes a diferentes perturbaciones ambientales", agregó el Dr. Michael Smith, investigador del Departamento de Ciencias Biológicas, en la Universidad de Auburn, el Departamento de Comportamiento Colectivo del Instituto Max Planck de Comportamiento Animal y el Centro para el Estudio Avanzado del Comportamiento Colectivo de la Universidad de Konstanz.

Para construir una sola celda, varias abejas deben depositar, moldear y dar forma a la preciosa cera. Dado que un colectivo no supervisado construye la estructura, se desconoce si cada abeja posee habilidades arquitectónicas o si actúan como simples autómatas.

"Para las abejas melíferas, la cera es el material más caro en términos energéticos. Cuando construyen algo con cera, son lo más frugales posible", dijo el Dr. Petersen. "Cualquiera que sea la acción que tomen en un lugar, decidirá efectivamente lo que sucederá después".

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Las abejas construyen dos tipos de celdas de panal hexagonales: las pequeñas para criar abejas obreras y las más grandes para criar zánganos, las abejas reproductoras masculinas.

Surge un desafío cuando las abejas deben unir paredes hechas de celdas más pequeñas con las más grandes, porque las geometrías no permiten un ajuste perfecto. Como resultado, las abejas emplean otras formas, pentágonos o heptágonos, para unir paneles de celdas de obreras y zánganos perfectamente hexagonales. Además de construir celdas de diferentes formas, las abejas también construyen celdas de tamaño irregular y, a veces, incluso combinan múltiples tipos de celdas irregulares.

Los investigadores se refieren a estos pares y tripletas de celdas irregulares como "motivos" y muestran que las combinaciones particulares ocurren con más frecuencia de lo esperado.

“A veces, las abejas cambian de construir un tipo de celda a otro, pero hacen ese cambio gradualmente, en múltiples celdas, lo que sugiere que están pensando en el futuro”, dijo el Dr. Petersen.

En el estudio, los autores establecieron 12 colonias en el campo con marcos que carecían de la cera y el alambre habituales en el interior, para que las abejas pudieran construir panales naturales sin guías. Al final de la temporada, tomaron imágenes especialmente iluminadas y luego escribieron un software personalizado para identificar, clasificar y medir automáticamente los vértices, ángulos, tamaños y geometrías de miles de celdas.

Los investigadores desarrollaron un modelo informático que les permitió analizar configuraciones y probar las formas óptimas en que las celdas podrían encajar juntas de manera continua bajo las limitaciones de espacio.

“Usamos el modelo para preguntar, ¿cuánto mejor podrían hacerlo las abejas? Y resulta que no es mucho mejor”, dijo el Dr. Petersen.

Hace más de 200 años, el entomólogo suizo Francoise Huber sugirió que las abejas podrían usar celdas intermedias para fusionar un panal, pero carecía de las herramientas modernas para medir miles de celdas y validar su idea.

“Realmente se requirieron estas herramientas para demostrar eso de manera rigurosa. Así que no es sorprendente que nadie haya hecho esto antes ", dijo el Dr. Smith.

El estudio valida que la colmena de Apis mellifera es la mejor arquitecta del mundo, y sin usar equipo informático.

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Fuentes: Sci News, Naturalista, PNAS https://doi.org/10.1073/pnas.2103605118, imágenes tomadas de internet


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