Una señal química de la reina define el destino social de las abejas hijas

Las feromonas de la reina de la abeja del sudor Megalopta genalis no solo frenan la reproducción de sus hijas, sino que también les transmiten información honesta sobre cuánto les conviene quedarse a ayudar en el nido, según un estudio publicado en Proceedings of the Royal Society B por investigadores del Instituto Smithsonian de Investigaciones Tropicales (STRI) y la Universidad de Cornell, entre otras instituciones.

La investigación, liderada por Callum Kingwell, investigador posdoctoral del STRI y de la Universidad de Princeton, identificó por primera vez una feromona de reina en una especie con eusocialidad facultativa, es decir, una en la que el comportamiento social no está fijado genéticamente, sino que depende de las circunstancias. Esa distinción hace de M. genalis un modelo especialmente valioso para estudiar cómo pudo surgir la vida en colonia en los insectos.

La especie habita en los bosques tropicales de Panamá y construye sus nidos en madera. Cada nido lo funda una sola hembra que cría una primera camada que puede incluir hijas con potencial reproductivo pleno. Al eclosionar, esas hijas enfrentan una elección: quedarse como obreras no reproductoras, desplazar a la madre y tomar el control del nido, o marcharse a fundar uno propio. Esa decisión, según el estudio, se toma en un plazo de unos diez días tras la eclosión y está influida por las señales químicas que emite la fundadora.

El compuesto central identificado por el equipo es un grupo de metilalcanos (MAs) presentes en la cutícula de la reina. Su abundancia aumenta de forma marcada en las reinas de nidos sociales tras la eclosión de las hijas, y se mantiene elevada en aquellas que logran retener a sus descendientes como obreras. Las fundadoras con niveles más altos de MAs mostraron mayor probabilidad de reclutar a sus hijas, mientras que las que producían menos tendían a ver cómo estas se dispersaban.

Esa correlación no es arbitraria. El estudio demostró que los niveles cuticulares de MAs predicen de forma fiable la tasa futura de puesta de huevos de la reina y los beneficios reproductivos indirectos que obtienen las hijas al quedarse, una medida conocida como aptitud inclusiva. Las obreras presentes en el nido aportaron aproximadamente la mitad de la productividad total del nido social, según los datos recogidos en nidos de observación en Isla Barro Colorado, en el Canal de Panamá.

Para llegar a esos resultados, el equipo instaló cientos de nidos artificiales en el hábitat natural de la especie a lo largo de varios años, marcó individualmente a las abejas y registró su comportamiento en video. Los análisis químicos se realizaron directamente en Barro Colorado mediante cromatografía de gases y espectrometría de masas, con muestras repetidas tomadas de abejas vivas para rastrear la señalización química en los mismos individuos a lo largo de sus vidas.

El estudio también investigó por qué esa señal es fiable. Los metilalcanos se sintetizan a partir de aminoácidos esenciales —valina, isoleucina, treonina y metionina— que también son necesarios para la formación de huevos. Eso genera un conflicto bioquímico directo: producir más feromona implica competir por los mismos recursos que se usan para poner huevos. Esa competencia metabólica actuaría como un mecanismo que impide la deshonestidad en la señal, ya que una reina con poca capacidad reproductiva no podría sostener niveles elevados de MAs sin un costo real.

El hallazgo contradice el modelo alternativo conocido como “control de la reina”, que postula que las feromonas manipulan a las obreras en contra de sus propios intereses reproductivos. En M. genalis, los MAs no inhibieron la inversión reproductiva de las propias reinas, y la proporción sexual de la cría en los nidos sociales se acercó más al óptimo de las obreras que al de la reina, lo que apunta a una relación de señalización honesta antes que coercitiva.

Bill Wcislo, científico del STRI y coautor del trabajo, señaló que estas señales químicas podrían dar estabilidad a sociedades incipientes de insectos y abrir tiempo para que emerja una mayor complejidad social en la escala evolutiva. El investigador subrayó, según recogió Smithsonian, que se trata, hasta donde saben los autores, de la primera feromona de reina identificada en un insecto con organización social flexible.

Kingwell advirtió que la evolución de la cooperación es una pregunta que trasciende con mucho a los insectos. Los modelos teóricos previos habían predicho que la ayuda condicional —quedarse a ayudar solo cuando vale la pena— podría ser un escalón evolutivo hacia formas más rígidas de vida en colonia. Los datos de M. genalis ofrecen la primera evidencia empírica en vida libre de que una feromona de reina puede predecir los retornos de aptitud futura para las obreras, lo que respalda ese camino evolutivo en una especie cuya eusocialidad aún es opcional.