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Revelando o segredo da vida reprodutiva das abelhas melíferas – ScienceDaily

Traduzido de Science Daily
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A saúde das abelhas está em declínio há duas décadas, e os apicultores nos Estados Unidos e no Canadá agora perdem 25-40% de suas colônias por ano. E as abelhas rainhas estão falhando mais rápido do que no passado em sua capacidade de reprodução. O motivo é um mistério, mas pesquisadores da North Carolina State University e da University of British Columbia estão encontrando as respostas.

Sua última pesquisa, publicada no dia 8 de janeiro na revista Biologia das comunicações, oferece pistas sobre o que está por trás do fracasso da abelha rainha, descobrindo que quando a viabilidade do esperma é baixa, a expressão de uma proteína conhecida por agir contra patógenos, como bactérias e vírus, é alta.

David Tarpy, acadêmico universitário e professor do Departamento de Entomologia e Fitopatologia da Carolina do Norte, diz que o estudo tem implicações importantes para os apicultores e seus clientes, agricultores que dependem das abelhas para polinizar suas plantações.

“Os apicultores identificaram as rainhas problemáticas como uma preocupação da alta administração, mas a causa do problema é amplamente invisível. As rainhas estragam e não sabemos por quê”, disse Tarpy.

Alison McAfee, uma cientista de pós-doutorado na NC State e UBC, foi a principal autora do estudo. Ele explicou que para ter uma colmeia saudável, as abelhas dependem de uma rainha saudável, a única abelha fêmea em uma colônia que pode se reproduzir.

A rainha acasala com muitos machos, mas apenas cedo na vida, armazenando todos os espermatozoides que ela usará em sua espermateca, um órgão abdominal que parece uma pequena pérola. Quando o esperma começa a morrer, a rainha não consegue produzir tantos óvulos fertilizados. Isso faz com que a população da colônia diminua.

“As rainhas têm potencial para viver cinco anos, mas hoje em dia, metade do tempo, as rainhas (em colônias de abelhas administradas) são substituídas nos primeiros seis meses porque estão falhando”, disse McAfee. “Se um apicultor tiver muita sorte, uma rainha pode viver por dois anos. Os apicultores precisam de respostas sobre por que suas rainhas estão falhando.

“Quanto mais podemos descobrir sobre o que realmente está acontecendo dentro dessas rainhas fracassadas, mais perto chegamos de entender por que essa falha de rainha está acontecendo em primeiro lugar.”

Em sua pesquisa, McAfee, Tarpy e seus colegas descobriram que rainhas que apresentavam falhas reprodutivas tinham significativamente menos espermatozoides do que aquelas que prosperavam reprodutivamente. E uma porcentagem maior do esperma que eles tinham estava morto. Os pesquisadores também descobriram que, em comparação com abelhas rainhas reprodutivamente saudáveis, as rainhas que falharam eram mais propensas a ter níveis mais elevados de dois vírus: o vírus do saco de cria e o vírus da célula negra da rainha.

“Os altos níveis desses vírus e a baixa viabilidade do esperma nos deixaram interessados ​​em ver se havia uma compensação na rainha das abelhas”, disse McAfee. “Há uma hipótese clássica na biologia reprodutiva de que não se pode fazer tudo certo, então há um equilíbrio entre imunidade e capacidade de reprodução. Foi descoberto em vários outros organismos, incluindo insetos, que essas trocas existem. . “

Para descobrir se o mesmo acontecia com a rainha das abelhas, os pesquisadores usaram uma ferramenta conhecida como espectrômetro de massa para obter uma imagem melhor do que estava acontecendo na espermateca de rainhas saudáveis ​​e fracassadas. Eles identificaram 2.000 proteínas diferentes e determinaram quais estavam relacionadas à viabilidade do esperma.

Uma das proteínas mais importantes relacionadas à viabilidade do esperma, disse McAfee, foi a lisozima. A lisozima é uma enzima que faz parte do sistema imunológico dos animais.

“As rainhas com a maior viabilidade de espermatozóides tinham a menor abundância de lisozima, indicando que não estavam investindo recursos neste tipo de resposta imunológica”, acrescentou McAfee. “Isso apóia a ideia de que existe um acordo entre as rainhas de que elas podem lutar contra infecções e manter seus espermatozoides armazenados.”

Tarpy disse que a pesquisa pode começar a permitir aos pesquisadores encontrar a causa da falha da rainha e encontrar ferramentas moleculares que podem “ajudar a identificar as rainhas ruins a montante no processo, antes que os apicultores as usem e antes de serem usadas. deixe-os perceber que eles são ruins. “

Neste momento, a causa do fracasso da rainha não é clara. “Os mecanismos subjacentes podem ser doenças. Podem ser pesticidas. Pode ser má nutrição”, disse ele. “Não sabemos, então estamos trabalhando ao contrário para identificar as causas.”

Uma vez que as causas sejam claramente compreendidas, acrescentou Tarpy, os cientistas podem prosseguir “para ajudar os apicultores a manter os níveis de mortalidade baixos e sustentáveis ​​e, assim, manter suas colônias prosperando”

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