image: Using genetic markers, researchers have found that the spread of the squash bee in pre-Columbian Central and North America was tied to the spread of squash agriculture. This is the first time researchers have been able to show how cultivating a specific crop led to the expansion of a pollinator species. view more
Credit: Elsa Youngsteadt
Usando marcadores genéticos, investigadores han demostrado por primera vez cómo la domesticación de cultivos conlleva a la expansión de especies de polinizadores. En este caso, los investigadores encontraron que la expansión de especies de abejas en Centro y Norte América en tiempos precolombinos fue el resultado de la expansión de la agricultura de la calabaza.
Queríamos entender qué pasa cuando una abeja expande su distribución geográfica, dice Margarita López-Uribe, investigadora postdoctoral de la Universidad Estatal de Carolina del Norte y primera autora del artículo. ¿Qué efectos tiene esta expansión sobre la variabilidad genética de estas abejas? Y si la variabilidad genética disminuye, ¿tiene esto efectos negativos sobre la viabilidad de la especie?
Para responder estas preguntas, los investigadores estudiaron la abeja de la calabaza (Peponapis pruinosa), nativa de lo que hoy es México y el suroeste de los Estados Unidos. Esta abeja de la calabaza es una especialista que recolecta polen únicamente de flores de las plantas del género Cucurbita, el cual incluye a la calabaza, el zucchini y el calabacín.
Antes del contacto con los europeos, los nativos americanos habían empezado a cultivar plantas del género Cucurbita. Con el paso del tiempo, estas prácticas agrícolas se extendieron al norte y este del continente.
Queríamos saber si P. pruinosa se extendió siguiendo a los cultivos de calabaza, dijo López-Uribe.
Para encontrar la respuesta, los investigadores estudiaron el ADN de individuos de abejas de la calabaza representativos de toda la distribución de la especie. Actualmente, P. pruinosa se encuentra desde el sur de México hasta California e Idaho al oeste, y desde Georgia en el sureste hasta Quebec en el norte.
Con la información de los marcadores genéticos de las abejas, los investigadores identificaron señales genéticas de cuándo y dónde ocurrió la expansión de esta especie.
Por ejemplo, los investigadores encontraron que P. pruinosa salió del centro de México hasta lo que actualmente es el centro-oeste de los Estados Unidos hace aproximadamente 5.000 años, y después se extendió hacia la costa este del continente.
Los investigadores también hallaron que la diversidad genética disminuye dependiendo de qué tan reciente es la llegada de la especie a un territorio. Por ejemplo, la diversidad genética de las abejas de calabaza en México es mayor que en el centro-oeste de los Estados Unidos; y la diversidad en el centro-oeste es mayor que en las poblaciones de la costa este.
Dada la disminución en su variabilidad genética, los investigadores esperaban ver efectos adversos en estas poblaciones más recientes.
Pero no los hallaron.
Nosotros, específicamente, esperábamos ver un aumento en la proporción de machos estériles en poblaciones con menor variabilidad genética pero no encontramos eso, dijo López-Uribe. Lo que sí encontramos fueron señales de cuellos de botella en todas las poblaciones, inclusive en México.
Como P. pruinosa construye sus nidos bajo la tierra, cerca a las plantas de calabaza, pensamos que las prácticas de agricultura moderna, como el arado mecánico del suelo, está llevando a esta especie a extinguirse en estas áreas, dijo López-Uribe. Pensamos que esto es la principal causa de estos reciente cuellos poblacionales.
Espero continuar trabajando en esta pregunta en el futuro cercano porque es importante entender cómo estas prácticas agrícolas modernas afectan a la dinámica de las poblaciones de abejas y, al mismo tiempo, cómo afectan al cultivo de la calabaza, dijo López-Uribe.
El artículo, Crop domestication facilitated rapid geographical expansion of a specialist pollinator, the squash bee Peponapis pruinosa, será publicado en Proceedings of the Royal Society B at 00:01 BST on June 22. Los co-autores de este artículo son James Cane of USDA-ARD en Logan, Utah; Robert Minckley de University of Rochester; y Bryan N. Danforth de Cornell University. Este artículo fue financiado por National Science Foundation numerous DEB-0814544 and DEB-0742998.
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