19 de febrer 2010

COMUNICACIÓ QUÍMICA ENTRE L’ABELLA I LA VARROA


Us presentem un treball de Norberto Milani (de la Universitat d’Udine, Itàlia) publicat a la Sixth European Bee Conference: Bees without frontiers, que va tenir lloc al Regne Unit durant l’any 2002 (referència completa al final) i la nostra interpretació personal. Recull informació força interessant sobre els compostos químics que influeixen en la comunicació entre l’abella i l’àcar Varroa destructor. Pensem que és una informació que pot ser d’interès (i esperem que ho sigui) per als amants de l’apicultura, ja que ens permet entendre més aquesta malaltia i treure algunes idees de com hi respon l’abella, i qui sap si algun dia poden oferir millors tractaments contra aquesta.

Introducció:

Com sabeu, Varroa destructor és un àcar ectoparàsit de l’abella de la mel (Apis mellifera) amb una gran importància econòmica.

Viu en estat forètic obligat sobre l’abella adulta (es desplaça agafat a l’abella adulta), absorbint la seva hemolimfa i disminuint la seva massa corporal. No obstant, es reprodueixen sobre els seus estadis larval i pupal. Les femelles fundadores entren a les cel·les on hi ha larves d’obreres i abegots unes 15 hores abans que la cel·la sigui operculada. Quan la cel·la és operculada, la femella pon ous, dels que naixeran primer 1 femella, després 1 mascle i posteriorment més femelles, sumant un total de 3–7 àcars. Quan les cries femelles arriben a la fase adulta, són fecundades. La pupa d’abella pot morir, o bé pot néixer amb malformacions, com a les ales.

Tant l’hoste com el paràsit tenen una biologia molt complexa, ja que la varroa s’ha hagut d’adaptar a la complexitat del cicle biològic del seu hoste. Hi ha, doncs, una relació molt complexa entre els dos organismes, amb influència de senyals químics, tèrmics, mecànics, lumínics... Comprendre aquestes interaccions podria ajudar a desenvolupar noves i millors tècniques de control de l’àcar.

Els estímuls químics podrien tenir un paper en: entrada en quiescència a l’hivern, decisió entre romandre forètic o envair cel·les larvals, inici de l’oogènesi i oviposició, organització espacial en les cel·les larvals, aparellament, canvi d’hoste durant la fase forètica... A continuació detallarem aquests punts.

Entrada de les varroes fundadores a les cel·les de cria:
La varroa fundadora entra a la cel·la de cria per reproduir-se. Ho ha de fer abans que la cel·la sigui operculada; però si entra massa aviat, corre el risc de ser detectada i retirada per les abelles, ja que les abelles poden identificar les varroes gràcies a substàncies produïdes per les larves infectades (en A. mellifera) o bé a substàncies alienes que s’hi adhereixen (en l’abella asiàtica Apis cerana).

És important, doncs, detectar el moment adequat per entrar a la cel·la: entre 20 a 30 h abans de l’operculació si és una cel·la d‘obrera, i de 40 a 60 h abans si és d’abegot. La mida de la larva és un dels factors que influeix en aquesta decisió, ja que hi ha d’haver com a màxim 7,5 mm de distància entre la larva i les vores de la cel·la.

A més, en les larves d’abegot es van trobar tres compostos que atreuen a la varroa: palmitat de metil, linoleat de metil i palmitat d’etil. El més actiu dels tres és el palmitat de metil, encara que a quantitats molt superiors a les que es troben en condicions naturals. A més, es comprova que la quantitat d’aquests esters augmenta abans de l’operculació, i posteriorment s’ha reconegut que el palmitat de metil és una feromona que indueix l’operculació de les cel·les de cria (seria un bon indicador del moment adequat d’infestació). També s’observa que les larves d’abegot produeixen majors quantitats de palmitat de metil que les obreres, i sabem que la varroa té preferència per infectar les larves d’abegots (també pot ser per la major durada de l’estadi pupal). Altres experiments no han trobat activitat per a aquests compostos.

L’àcid palmític (possible precursor del palmitat de metil) també atrau la varroa. Ara bé, els resultats es posen en dubte ja que tots aquests 4 compostos es troben abundantment per tot el rusc, i no només en les larves, de manera que podria ser un efecte inespecífic (tal com es va fer l’estudi, la varroa detectaria un rusc, no unes larves).

Els hidrocarburs de la cutícula de larves en estadi larvari L5 (abans de l’operculació) també són atractius per a la varroa, tot i que sembla que és una atracció força inespecífica.

També sembla que els semioquímics produïts per la larva no són els únics que guien la varroa. L’àcar és atret per compostos actius que es troben en l’aliment de la larva que hi ha al fons de la cel·la. La gelea reial, en canvi, és repel·lent. Això té sentit, ja que a les abelles obreres i als abegots només se’ls subministra gelea reial durant els 3 primers dies de vida, molt abans de l’operculació. A més, s’observa que quan Varroa entra a la cel·la, s’amaga en l’aliment de la larva fins que la cel·la és operculada i la larva comença la fase pupal, que és quan la varroa començarà a pondre ous.

Reproducció de la varroa:

Després de l’operculació, la varroa es comença a alimentar de la larva. I quan la larva comença a fer el capoll, també comença a defecar. Defeca sempre al mateix lloc, ja que és en l’acumulació fecal on pondrà els ous.

L’oogènesi també comença al cap d’unes hores després de l’operculació de la cel·la, i 70 hores després de l’operculació pondrà el primer ou. L’estímul prové de compostos de les larves. Es va comprovar que alguns compostos de la larva augmenten la taxa reproductiva de la varroa. En canvi, compostos de la pupa no tenen activitat (és durant la fase larvària que ens interessa que comenci la oogènesi, i no tan tard).

També s’observa que la varroa és incapaç de reproduir-se en larves que s’han traslladat en cel·les que no hagin contingut mai abans una larva. Afegint-hi menjar de larva, sí que es poden reproduir. Això reforça la idea que hi ha algun compost en el menjar larval important per al cicle de la varroa, tot i que no ha estat identificat.

Un semioquímic que sí que s’ha identificat és el (Z)-8-heptadecè, que redueix la taxa de reproducció de la varroa. És un al·leloquímic produït per larves i pupes infestades o bé danyades. El seu principal efecte és que redueix la taxa reproductora de la varroa en cel·les infestades per moltes varroes. L’avantatge d’això podria ser evitar la sobreexplotació de la larva, ja que masses varroes atacant una larva li poden causar la mort prematura, i amb ella, moririen les varroes.

Sortida de la cel·la, infestació d’abelles adultes i disseminació de la varroasi:

Quan les filles varroes fecundades surten de la cel·la, intenten pujar a alguna abella adulta per tornar-se forètiques fins que s’hagin de reproduir. Així es disseminen per la colònia. L’atracció que exerceixen les abelles sobre les varroes es deu a senyals tèrmics (calor del cos de l’abella) però també químics. Les substàncies volàtils (olors) de l’abella atreuen la varroa, però no s’han identificat.

A més, les femelles varroes tenen una preferència molt clara per les abelles nodrisses, més susceptibles d’acostar-se a la cria i que ofereixen més oportunitats d’entrar a una nova cel·la de cria. També hi ha varroes que es situen a sobre d’abelles recol·lectores, amb major risc de perdre’s fora de la colònia, però que permeten atacar noves colònies gràcies als fenòmens de deriva i de pillatge de les abelles.

Com sabeu, la distribució de tasques entre les abelles es basa en l’edat de les abelles; de manera que les abelles més joves són nodrisses, mentre que les més velles són les abelles recol·lectores. Els tipus d’hidrocarburs de la cutícula són diferents en abelles segons l’edat. Una altra possible explicació és l’efecte repel·lent de la secreció de la glàndula de Nasonov (feromona de Nasonov), que es troba sobretot en les recol·lectores.

Encara més, les varroes, si es donen unes circumstàncies de pillatge, salten a les abelles de l’altra colònia. A més, saben distingir les abelles que han estat picades i moriran per efecte del verí. Les abelles picades atreuen menys la varroa. El fibló té efectes repel·lents. Els diferents components de la feromona d’alarma (estructures molt diverses) de l’abella en general són repel·lents.

Quiescència en el període hivernal:

Condicions tèrmiques i senyals químiques podrien ser els causants dels canvis fisiològics en la varroa (menor pes i menor contingut d’aigua), que es prepara per entrar en estat de quiescència durant el període hivernal, en què la posta d’ous per part de l’abella reina s’atura. Condicions més favorables tornaran a despertar l’activitat de la varroa. Si s’identifiquessin aquests senyals químics, es podrien dissenyar noves tècniques de control.

Consideracions:

Aquest camp és molt complex a nivell experimental, ja que hi ha una gran quantitat de compostos químics i d’estímuls externs que hi poden interferir, i normalment s’utilitzen concentracions més elevades que les naturals i en condicions d’aïllament, pel que els resultats s’han de prendre amb molta precaució.

Autor: Roger Ros.

Referència completa de l’article:

Milani, N. 2002. Chemical communication in the honeybee-Varroa relationship. Bees without frontiers: Sixth European Bee Conference, Cardiff, UK, 1-5 July 2002.