Nociones de genética básicas para la crianza y la selección de las abejas reinas

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En este artículo, el primero de la serie la Crianza y la Selección de las abejas reinas, intentaremos explicar ciertas nociones de genética que creemos que son básicas para esta actividad.

El carácter hereditario

Los carácteres hereditarios se refieren a la transmisión genética de ciertos rasgos desde los padres a los descendientes. El hecho de que los representantes de cierta especie se parezcan entre ellos se deben a estos carácteres hereditarios. La variación entre individuos que pertenecen a cierta especie se debe a los carácteres hereditarios, a los factores ambientales o a una combinación de éstos.

Cromosomas

El organismo de la abeja es pluricelular, cada célula teniendo un núcleo. Aquí está almacenada la mayoría del material genético de la célula, representado por los genes. Los genes son los que determinarán como se verá y como funcionarán todas las partes y los órganos de cierto individuo.

El huevo (el óvulo) es una célula única con un núcleo y un único conjunto de genes. Éstas se organizan en el núcleo como estructuras lineales parecidas a unas cadenas (con posiciones muy bien determinadas) llamadas cromosomas. La posición de un gene dentro del cromosoma del que forma parte se llama locus y tiene una importancia vital en el fenómeno de mutación genética, del que hablaremos detalladamente más tarde en la sección Variación genética.

Un espermatozoide también es una célula única con un núcleo y un único conjunto de genes. Después de la fertilización, el espermatozoide entra en el óvulo y los núcleos de éstos se unen y forman un cigoto que tiene dos conjuntos de cromosomas.

Después de la división celular, el cigoto se dividirá en dos células, que también se dividirán en otras dos células. Este proceso se repetirá y seguirá hasta que se aparezca un nuevo individuo, compuesto por millones de células (organismo pluricelular).

Diploide y haploide

Para asegurar la transmisión de los genes en las células hijas, cuando ocurre una división celular, cada gene se duplicará, el cromosoma se compartirá longitudinal en dos mitades idénticas, que contienen el mismo material genético. De esta manera, cada una de las dos células hijas que se constituirán después de la división, recibirá uno de los dos núcleos idénticos. Este es el mecanismo por el cual los carácteres hereditarios se transmiten después de la división celular en las células hijas, que serán idénticas con la célula de la que proceden.

La abeja reina y las abejas obreras se desorrallán de un huevo fertilizado a través del mecanismo que acabamos de presentar. De esta manera, todas las células del cuerpo de éstas tendrán dos conjuntos de cromosomas (uno procedido del huevo y el otro del espermatozoide). Una tal célula u organismo se llama diploide. Un zángano se desarrolla de un huevo no fertilizado y de esta manera sus células tendrán un solo conjunto de cromosomas. El organismo formado se llama haploide. Esta forma de desarrollo, que ocurre sin fecundar el óvulo se llama partenogénesis.

La variación genética

Cuando un huevo fecundado se dividirá en dos células (esta es la primera parte del proceso de la formación de un nuevo individuo), el azar es el que determinará cuál componente de la pareja de cromosomas del cigoto llegará en cierta célula hija y cuál en la otra. Por lo tanto, cada una de las dos células hijas recibirá un paquete de 16 cromosomas, que pueden proceder por completo de la madre o del padre o pueden ser una combinación de éstos. Un cromosoma debe ser visto como un todo, porque los genes componentes están unidas entre si y ocupan una posición clara (locus).

A menudo, ciertas partes de una pareja de cromosomas pueden cambiar la posición entre ellas y que terminen ocupando el otro cromosoma de la pareja. Por la tanto, la célula hija recibirá cromosomas que contienen partes de ambos padres; este cruzamiento permite una variación muy grande, las combinaciones que pueden ocurrir son muchísimas.

Este cambio de los genes que llegan a las células hijas, seguida por la creación de otras nuevas combinaciones que aparecen después de la fertilización es el mecanismo que asegura la variación genética entre los individuos de una colonia.

Los genes de cierto locus pueden ser los mismos y pueden tener el mismo resultado en el caso de varios individuos. Pero a veces, un gene se puede cambiar y puede determinar un nuevo resultado. En este caso, se dice que ese gene sufrió una mutación tanto él, como también el gene madre se llaman genes alelos. Este nuevo gene también se multiplicará durante la división celular y se extenderá entre las colonias si el resultado que causa es favorable.

A continuación le vamos a presentar un ejemplo para poder comprender mejor el concepto de alelos.

Se comprobó que la mutación que determina el color blanco de los ojos de la abeja es un efecto producido por los genes alelos en cierto locus de unos de los dos cromosomas. También, el color negro de los ojos es el carácter dominante, mientras que el gene alelo que es responsable por el color blanco de los ojos es nada más un carácter recesivo. Un carácter dominante esconde el efecto de un alelo recesivo.

En genética hay un convenio de apuntar los genes con letras (mayúscula para las que producen carácteres dominantes y minúsculas para las recesivas). Por lo tanto, podemos apuntar con W el gene alelo responsable de los ojos negros de la abeja y con w al recesivo (que determina el color blanco). Uno de estos dos genes alelos está hallado dentro de cierto locus en uno de los dos cromosomas en todas las abejas. Supongamos que este gene es la W, hallado en el cromosoma 1.

Como las hembras tienen dos parejas de cromosomas, ellas pueden tener cualquier combinación de estos dos genes alelos en ese locus: WW, Ww o ww. Una combinación WW o Ww producirá ojos negros, puesto que W es el gene dominante y w es el recesivo. Solamente las hembras que tienen la combinación ww tendrán ojos blancos. Un zángano, siendo haploide (un solo cromosoma), tendrá nada más W (ojos negros) o w (ojos blancos).

Cada abeja hembra recibirá un gene W o w de su madre y también un gene W o w de su padre (zángano). En cambio, un zángano recibirá nada más W o w de su madre, es que no tiene padre (huevo no fecundado). Por lo tanto, si un zángano, tiene el gene W tendrá los ojos negros y serán blancos por si tiene el gene w.

Si una abeja reina tiene el gene W en ambos cromosomas en loci homólogos (loci=el plural de locus), vamos a representar esto a través de la apuntación WW y vamos a decir que el organismo de ésta es homocigota para el gene respectivo. Si los genes de los dos loci son distintos, W y w, el organismo se llamará heterocigota. Por eso, es fácil de notar el hecho de que un zángano nunca podría ser homocigota o heterocigota, porque tiene un solo cromosoma y no pueden haber loci homólogos.

Si una abeja reina no fecundada, homocigota para el gene W, es decir WW, es fecundada por un zángano con ojos blancos, podemos representarlo:

La abeja reina → WW
El zángano → w
WW x w → Ww

Como la abeja reina es un homocigota (WW), todos sus huevos pueden tener solamente el gene W. También, todos los espermatozoides del zángano de ojos blancos tendrán el gene w y las abejas obreras que resultan del cruzamiento con la abeja reina homocigota serán heterocigotas (Ww). El gene W será dominante y el w será recesivo, los ojos de todas las abejas hembras que resultan serán negros.

Si de un huevo heterocigota (Ww) se desorrollará una abeja reina, ella también será heterocigota para W. Si esta abeja reina será fecundada por un zángano con ojos blancos (w), los huevos fecundados tendrán gene alelo W o w. Por término medio, 50% de los huevos recibirán el gene W y 50% w.

Podemos representarlo de la siguiente manera:

La abeja reina → Ww producirá huevos con W o w
El zángano → w producirá espermatozoides cu w
Ww x w → 50% hembras heterocigotas Ww con ojos negros
50% hembras homocigotas ww con ojos blancos

En conclusión, después del acoplamiento con un zángano con ojos blancos (w), la abeja reina heterocigota Ww producirá 50% abejas hembras con ojos negros (heterocigotas) y 50% abejas hembras con ojos blancos (homocigotas). En cuanto a los zánganos producidos por ésta, ellos pueden ser con ojos blancos, pero también pueden ser con ojos negros, ya que sus huevos no fecundados podrían tener el gene W (zánganos con ojos negros) o el gene w (es decir zánganos con ojos blancos).

Este experimento muestra como un zángano puede manifestar y transmitir a sus descendientes una carácteristica que no estaba presente en su madre, a pesar de que su reservorio genético procede exclusivamente de su madre, porque no tiene padre.

El color de los ojos ayuda notar mejor este experimento, pero no todas las variaciones se pueden notar tan facilmente. Por ejemplo, hay 7 loci diferentes para los genes que determinan el color del abdomen de la abeja. Por lo tanto, 7 parejas de genes pueden producir 2187 genotipos distintos y las matices que resultan son muchísimas y varian de colores muy oscuros a colores muy claros. En el estudio de esta variación interfieren también los factores ambientales; es extremadamente difícil de evaluar si los factores ambientales, hereditarios o una combinación de éstos determinó cierta variación. Además, la naturaleza social de la familia hace que la selección de los individuos sea aún más difícil y la colonia es considerada la unidad, y no el individuo.

Con la esperanza de que hayamos logrado aclarar ciertos conceptos y nociones genéticas, seguiremos este conjunto de artículos en los que abordaremos en detalle aspectos que tienen que ver con la variación genética y con criterios de crianza y selección de las abejas reinas.

El equipo ApiExpert.eu

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