En ciertas abejas sociales, los microbiomas intestinales siguen la filogenia

FLICKR, BOB PETERSONLas abejas corbiculadas sociales, que incluyen abejas melíferas, abejorros y abejas sin aguijón, comparten un conjunto central de microbios intestinales y probablemente heredaron esta relación insecto-bacteria a través de 80 millones de años de evolución, según un estudio publicado hoy (29 de marzo) en Science Advances. La asociación abeja-microbio parece haberse formado al mismo tiempo que el desarrollo de la sociabilidad entre las abejas corbiculadas, informaron los investigadores. La bióloga evolutiva de la Universidad de Texas en Austin, Nancy Moran, y sus colegas sugieren que la sociabilidad puede ser clave para las abejas’ habilidades para compartir ciertos microbios entre generaciones.

“Demostramos que estos tres grupos de abejas sociales . . . tienen un microbioma central compartido que se ha divergido y diversificado con el tiempo” el coautor Waldan Kwong, que ahora es postdoctorado en la Universidad de Columbia Británica, le dijo a The Scientist. “En general, parece que la naturaleza social de este grupo de organismos está facilitando el mantenimiento y…

Los investigadores demuestran que la adquisición de bacterias intestinales específicas del huésped coincidió con transiciones importantes en la evolución de las abejas, incluso a sociabilidad, escribió en un correo electrónico Corrie Moreau, bióloga evolutiva y curadora/profesora asociada en el Museo Field de Historia Natural de Chicago, que no participó en el estudio. Este es un hallazgo muy, muy interesante. . . . Plantea la pregunta de qué tan importante es el microbioma para impulsar la sociabilidad u otros comportamientos animales complejos.

Muchos de estos insectos que parecen depender de microbiomas intestinales realmente densos para realizar funciones para ellos, tal vez por coincidencia, quizás no también parecen para ser eusocial, dijo la Universidad de California, San Diego, postdoctorado Jon Sanders, quien estudia la evolución de la simbiosis animal-microbiana y no participó en el presente estudio. Y lo realmente intrigante de eso, y se ha especulado durante algún tiempo, es que el estilo de vida eusocial ofrece una oportunidad muy fácil de entender para la transmisión directa de un microbioma complejo a través de generaciones.

Los microbiomas intestinales de algunas abejas melíferas y los abejorros fueron examinados previamente, pero casi nada se sabía sobre la gran diversidad de otras especies, dijo Kwong. Esos estudios iniciales sugirieron, como Moran y sus colegas propusieron en 2011, que las abejas pueden haber heredado un conjunto central de bacterias intestinales de un ancestro común.

Para probar más esta hipótesis e incluir otras abejas , Moran, Kwong y sus colegas recolectaron 25 especies de abejas corbiculadas y dos especies de abejas solitarias, que representan poblaciones que se encuentran en cuatro continentes. Los investigadores identificaron las bacterias intestinales presentes en cada muestra secuenciando el ARN ribosomal 16S, un método común para identificar microbios. Descubrieron que, entre especies, las diferencias de microbiomas no se correlacionaban con la geografía. Por ejemplo, las muestras de abejas del este de cinco países diferentes tenían microbiomas estadísticamente indistinguibles, mientras que los microbiomas de diferentes especies de abejas dentro del mismo país eran distintivos. Sin embargo, los microbiomas se correspondían con la filogenia del huésped: las especies de abejas que estaban más estrechamente relacionadas en un sentido evolutivo también tenían microbiomas más similares, según demostró el equipo.

Comparando el árbol evolutivo corbiculado con el microbioma intestinal de cada especies examinadas, los investigadores encontraron que sus datos eran consistentes con la idea de que el ancestro común de las abejas corbiculadas sociales adquirió cinco filotipos particulares de bacterias intestinales, que luego transmitió con algunas ganancias y pérdidas entre diferentes especies a los insectos actuales.

Pero ¿cómo? A diferencia de algunos insectos (que heredan las bacterias maternas a través del huevo), las abejas adquieren sus bacterias a través de interacciones con otras abejas de la colonia y del entorno de la colmena. Como dijo Sanders, con los insectos sociales, cuando tienen estas generaciones superpuestas, existe una oportunidad muy clara para la transmisión de un montón de bacterias no a través del huevo sino a través de la colonia.

Los resultados de la El presente estudio demuestra que la sociabilidad permite la transmisión de un microbioma central durante millones de años, anotó. Pero los investigadores no pueden descartar la idea de que algún factor que surgió al mismo tiempo que la sociabilidad produjo la correspondencia entre los microbiomas y la filogenia, agregó Sanders. Si hubieran podido mostrar patrones similares en muchas evoluciones independientes de la sociabilidad de las abejas, sería un caso más sólido.

WK Kwong et al., Dynamic microbiome evolution in social bees, Science Advances, 3:e1600513, 2017.

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