Informe de Proyecto “Búsqueda de la técnica mas apropiada para iniciar y mantener nidos de dos especies de abejas nativas: Bombus atratus y Bombus bellicosus, importantes polinizadoras de cultivos comerciales”

PROGRAMA DE APOYO A LA REALIZACION DE PROYECTOS DE INVESTIGACION PARA ESTUDIANTES UNIVERSITARIOS

CSIC – CSE CSIC- Universidad de la Republica CSE – Universidad de la Republica

2010 1

EQUIPO DEL PROYECTO  Estela Santos (Responsable) Nombre completo: Estela Ivón Santos Martínez Cédula de Identidad: 2.842.525-2 Escolaridad: se adjunta en Anexo 1 Fecha de nacimiento: 20/07/1978 Carrera que cursa: Licenciatura en Ciencias Biológicas, Facultad de Ciencias.  Sheena Salvarrey Nombre completo: Sheena Marie Salvarrey Mendoza Cédula de Identidad: 4.433.573-8 Escolaridad: se adjunta en Anexo 1 Fecha de nacimiento: 3/12/1983 Carrera que cursa: Licenciatura en Ciencias Biológicas. Facultad de Ciencias.  Natalia Arbulo Nombre completo: Natalia Arbulo Delgado Cédula de Identidad: 3.739.113-3 Escolaridad: se adjunta en Anexo 1 Fecha de nacimiento: 17/7/1980 Carrera que cursa: Licenciatura en Ciencias Biológicas. Facultad de Ciencias.

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RESUMEN Existen muchos artrópodos que actúan como polinizadores de las plantas con flor, asegurando la producción de frutos y semilla y con esto, su reproducción. Son los insectos, entre los que se destacan las abejas. Debido a su hábito alimenticio de consumir néctar y polen y su condición de visitar numerosas flores de una especie vegetal en su recorrida, la abeja acarrea grandes cantidades de polen asegurando la polinización. Uruguay cuenta con muchas especies de abejas que se encargan de este proceso biológico. Mayoritariamente se encuentra Apis mellifera, la que ha sido maneja por el hombre desde hace muchos años y fue introducida en nuestro país debido a los múltiples beneficios comerciales que brinda. Recientemente, se le ha dado más protagonismo a otra abeja de mayor tamaño, perteneciente al género Bombus que cuenta con dos especies nativas en nuestro país: B. atratus y B. bellicosus. Dichas especies poseen características ecológicas, biológicas y comportamentales que las hacen excelentes polinizadoras de determinados cultivos donde otras abejas no son eficientes. Esta abeja vive en colonias de hasta unos cientos de individuos, pertenece al genero Bombus y puede ser manejada por el hombre en colonias artificiales según experiencia de otros países. En Chile por ejemplo, poseen una técnica para iniciar nidos de Bombus terrestris y los crían con éxito para utilizarlos luego en la polinización de cultivos comerciales. Dos especies de estas abejas tenemos en Uruguay, Bombus bellicosus y Bombus atratus. Con unas compañeras de la Facultad de Ciencias nos hemos abocado al estudio de estas especies de abejas, dado que esta línea de investigación no existía en dicha institución. Surgió la necesidad de emprender una nueva idea que es el cuidado de estas dos especies de abejas nativas del genero Bombus, en colmenas artificiales, según experiencia de otros investigadores en especies de abejas pertenecientes al mismo genero. Se modificaron condiciones que habíamos probado con anterioridad, en cuanto a modelo de cajas iniciadoras y temperatura controlada, obteniéndose resultados positivos para el inicio de nidos en cautiverio. En cuanto al cuidado de los nidos y a la evaluación de estos en la pasada del invierno recién se comienza con esta actividad y aun no se tienen datos al respecto.

INTRODUCCION La polinización es un proceso, donde se transfiere el polen desde los estambres hasta el estigma de las flores de las angiospermas. El polen es una estructura resistente portadora de las células reproductivas masculinas (es el gametófito masculino). Cuando el polen alcanza el estigma de la flor se produce la rehidratación y reactivación metabólica de los granos, emisión del tubo polínico y al final la fecundación de los óvulos de la flor (Speroni, 2007). Un adecuado proceso de polinización, donde la cantidad de granos de polen suficientes llegan al sitio adecuado para fecundar la totalidad de óvulos de la flor, garantizará una mejor producción de frutos y semillas (Giron, 1996). Existen muchos artrópodos que actúan como vectores polinizadores de las plantas con flor, acarreando el polen de una flor a otra, asegurando la producción de frutos. Son los insectos y de entre ellos las abejas las que lo hacen en mayor medida (Barclay et al, 1984; Holm, 1966). Las abejas en su tarea de colecta de néctar y polen

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para alimentar a sus crías solo visitan una especie floral preferentemente, en su vuelo de pecoreo, acarreando indirectamente granos de polen de una flor a otra efectuando el proceso de polinización muy efectivamente (Michener 1974; Girón Vandehuck, 1996). Se ha constatado en observaciones de campo la gran diversidad de especies de abejas que existen en Uruguay. Mayoritariamente se encuentra a la abeja introducida Apis mellifera, que vive en colonias cuidadas por el hombre con fines comerciales. Y existe una gran diversidad de abejas nativas, que ha sido poco estudiada y poseen una importante función polinizadora. Polinizando no solo cultivos de interés comercial como son las forrajeras o frutales, sino también en las plantas nativas que forman parte del paisaje Uruguayo. Un ejemplo de cultivo comercial importante en Uruguay es el del Trébol rojo (Trifolium pratense). Se cultiva extensamente, siendo una de las especies de leguminosas preferidas para las praderas mixtas artificiales, sobre todo en la zona sur y litoral del país (Izaguirre & Beyhaut, 1997). Y según la bibliografía los polinizadores mas importantes para este cultivo son las abejas (Hymenoptera: Apoidea) (Holm, 1966), las cuales aseguran mejor producción de semillas por hectárea de plantación. De este modo se observa la importancia de manejar insectos polinizadores, mantenerlos, cuidarlos y protegerlos para garantizar un mejor rendimiento de los cultivos. Entre la diversidad de abejas nativas que hemos detectado en nuestro territorio se encuentran los abejorros, abejas de gran tamaño que viven en colonias salvajes, en depresiones del suelo (Michener, 1974). Estos abejorros pertenecen a dos especies del genero Bombus: Bombus atratus y Bombus bellicosus y han sido identificadas y estudiadas por el equipo de estudiantes de abejas nativas que se ha conformado en la Facultad de Ciencias, el cual presenta en esta oportunidad este proyecto para avanzar con sus investigaciones. Desde hace 20 años aproximadamente se han realizado diversos estudios para evaluar la acción polinizadora de los abejorros (Bombus sp) en diferente cultivos. Los mismos se han realizado en varios países con diferentes especies de abejorros (Osborne et al, 1999; Free, 1970) costándose la eficiencia de estos insectos en producir mayor cantidad y mejor calidad de frutos. Es a raíz de estos resultados que surge la ambición de poder manejar a los abejorros en colmenas artificiales, como se hace con las abejas melíferas, para polinizar cultivos de interés comercial (Duchateau, 2006). Los abejorros a diferencia de las abejas melíferas no tienen colonias permanentes. Cuando el invierno llega, se producen numerosas reinas que se marchan del nido a buscar un sitio donde invernan solitarias (Duchateau, 2006; Michener, 1974). Mientras que los nidos decaen, se colonizan de hogos y quedan en desuso. Al inicio de la primavera, las reinas emergen de esos sitios y buscan alimento (néctar y polen) para iniciar pronto nuevos nidos. Estando fecundada desde la entrada del invierno, ella sola es capaz de producir cera para formar las primeras celdas de cría y comenzar la postura y cuidado de huevos (Michener, 1974). Luego de comprender los aspectos de la biología de los abejorros, se han realizado experiencias varias bajo condiciones de laboratorio, tratando de iniciar nidos de Bombus sp. (Ptacek, 1985; Duchateau, 2006). Gretenkord y Drescher (1997) han visto que controlando la temperatura y humedad del ambiente al mismo tiempo que estimulando a las reinas es posible iniciar nidos que se mantienen luego en colmenas artificiales. Los avances en la domesticación de los abejorros ha permitido el desarrollo de una línea económica en cuanto al servicio de polinización que estos pueden efectuar (Velthuis, 2006).

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Es así que en países como Holanda, Turquía, Colombia, Chile y muchos otros, existen actualmente compañías que han iniciado una producción comercial de colonias de abejorros, útiles para polinizar cultivos. El equipo de estudiantes conformado, que se presentó en esta oportunidad, ha realizado una experiencia de iniciación de nidos en años pasados. Pero sin obtener resultados positivos, dada la precariedad y a veces ausencia de materiales que eran necesarios para llevar a cabo la misma. Nos presentamos en esta oportunidad al Programa de Apoyo a la investigación para estudiantes universitarios para conseguir fondos que permitieron llevar adelante una propuesta original para nuestro país. Esta propuesta consistió en variar condiciones de experiencias anteriores, para iniciación de nidos y cuidado de dos especies de abejas nativas del genero Bombus en colmenas artificiales, con el fin de poder utilizarlas para polinizar cultivos. Para la realización de esta propuesta se contó con el aval y apoyo del Dr. Ciro Invernizzi y Gabriel Francescoli (Encargado del Servicio) de la Sección Etología de la Facultad de Ciencias quienes nos permiten utilizar las instalaciones necesarias para llevarla a cabo.

OBJETIVOS Objetivo general Iniciar y cuidar nidos de dos especies de abejas nativas, Bombus atratus y Bombus bellicosus, en colmenas artificiales, en busca de poder utilizarlas con fines comerciales. Objetivos específicos − Inicio de nidos. Colecta de reinas de abejorros, en primavera y colocación de las mismas en cajas nacedoras de maderas, pequeñas. − Colecta de nidos de abejas nativas Bombus atratus y Bombus bellicosus en primavera y verano. − Diseño de colmenas experimentales diseñado en diferentes materiales y medidas, basándonos en experiencia previas citadas en la bibliografía. − Mantenimiento y seguimiento de los diferentes nidos en condiciones de exposición al medio ambiente. − Estudiar la viabilidad de los nidos en el invierno. − Divulgación de los resultados. METODOLOGÍA Inicio de nidos. Colecta de reinas en primavera − Al comenzar la primavera, las reinas que estaban invernando salieron de sus escondites a buscar alimento para iniciar sus nidos. En ese momento que se hicieron visibles se pudieron atrapar mediante una red entomológica. Luego de la captura se acondicionaron en cajas de iniciación, de madera de 15 x 5 x 15 cm. (lado x lado x altura), con tapas de vidrio por donde se pudo visualizar el progreso del nido. Se alimentó a las reinas con polen fresco y jarabe (1:1agua:sacarosa). Y se mantuvieron a temperatura controlada de 28º C en una cámara con termostato según Duchateau, 2006 y recomendaciones de investigadores chilenos. 5

Colecta de nidos de abejas nativas Bombus atratus y Bombus bellicosus en primavera y verano. − Se informó a diversos productores rurales, con los que se mantiene contacto actualmente, para que den aviso de la presencia de nidos de abejorros en el medio natural. Una vez ubicados los mismos, se efectuó el traspaso del mismo a las cajas de maderas confeccionadas para tal fin. Esta tarea se realizó con la indumentaria necesaria para protegernos de las picaduras (traje mameluco, guantes, botas, careta y gorro), e instrumental necesario para sacar el nido de su ubicación original (Palas, puntas, cajas, bolsas, nitrato de amonio y ahumador) Diseño de colmenas experimentales en diferentes materiales y medidas. − Basándonos en experiencias previas y citas en la bibliografía, se diseñaron, cajas contenedoras de nidos (colmenas) de: acrílico y madera. Las cajas de madera se enviaron a construir a una empresa de carpintería. A estas cajas “colmenas” de madera se le aplicó un tratamiento especial para prevenir el destrato del clima (lluvias y resequedad efectuada por el sol) (Duchateau, 2006). Se utilizó para esto ultimo impermeabilizantes sintético para madera exterior. Las cajas de acrílico se realizaron por la empresa Formacril. Con respecto a las medidas de las cajas “colmenas”: o las de madera de 1,5 cm de espesor: se realizaron de 20 x 20 x 40 – (la parte del baúl de la caja) y de 5 x 25 x 45 – (la tapa de la caja). Con una perforación en el baúl para respiración del nido y una plancha de vidrio transparente, que corre por unas rendijas, lo que permite sacar la tapa del nido y observar el interior del nido sin molestar la actividad de las abejas. Y de este modo ir evaluando la sobre vivencia del mismo (Ptacek, 1985). o las de acrílico de 0.5 cm de espesor: se realizaron de 20 x 20 x 40 – (la parte del baúl de la caja) y de 5 x 22 x 42 – (la tapa de la caja). Con una perforación en el baúl para respiración del nido y una plancha de acrílico transparente, que corre por unas rendijas, lo que permitirá sacar la tapa del nido y observar el interior del nido sin molestar la actividad de las abejas. Y de este modo ir evaluando la sobre vivencia del mismo. Mantenimiento y seguimiento de los diferentes nidos en condiciones de exposición al medio ambiente. - Periódicamente se revisaran las diferentes conformaciones de nido expuestos a un mismo ambiente, evaluando crecimiento del nido, decaimiento del nido (disminución de postura de la reina formación de nuevas reinas y aumento de la cantidad de hongos) Estudiar la viabilidad de los nidos en el invierno. Se continuaran las observaciones de otoño durante el invierno para ver si es posible, en las colmenas artificiales (secas), mantener una población de abejorros que prospere hasta la siguiente primavera. Divulgación de los resultados Los resultados obtenidos se divulgarán, no solo en el ambiente científico sino que se expondrán en jornadas técnicas de polinización que se organizan periódicamente, para enterar al sector productivo de las alternativas que existen. 6

RESULTADOS y DISCUCION Esta experiencia ha sido llevada a cabo con éxito por parte de los integrantes del equipo, manteniendo un apoyo incondicional de los docentes del laboratorio de Etología- Facultad de Ciencias. Gracias a una oportunidad de viajar y realizar una pasantía en Chile, dos compañeras que conforman el equipo: Natalia Arbulo y Sheena Salvarrey pudieron estar en contacto con los investigadores que trabajan en este tema de cría de abejorros. En esta instancia las compañeras adquirieron mucha información y experiencia en como iniciar los nidos. Con las recomendaciones de temperatura adecuada, medidas apropiadas de las cajas nacedoras y alimentación apropiada a las reinas se pudo entonces realizar las pruebas con las especies de abejorros uruguayos, obteniendo resultados muy positivos. De 42 reinas capturadas entre los meses de noviembre y diciembre, que se sometieron a la temperatura de 28ºC en cajas iniciadoras-nacedoras dentro de una incubadora, se consiguió que 7 iniciaran nido. Algunas (17) comenzaron una postura incipiente sin obtener nacimiento de individuos. Esto puede deberse a la presencia de alguna patología presente en la reina que no permitió el normal desarrollo del nido. Hay descrito en la bibliografía diversas afecciones que pueden estar presentes en los abejorros. Otras 6, consiguieron desarrollar más el nido obteniéndose el nacimiento de los primeros individuos de la colonia. Luego del nacimiento de un número importante de abejorros estos nidos incipientes se traspasaron a las cajas de mayor tamaño para ser se transportados al campo y evaluar el progreso de los mismos. Se trasladaron a Sayago al predio de Facultad de Agronomía. Donde se observaron semanalmente para ver su avance. Los nidos progresaron sin inconvenientes y actualmente conforman una colonia de un centenar de individuos. En cuanto a la evaluación de sobrevida de los nidos en el invierno, recién se esta comenzando con esta actividad, dado el retraso inicial de la adjudicación de fondos a los proyectos aprobados. Eso hizo que el comienzo de la actividad se viera retrazada un año por el ciclo de vida natural de estos insectos y la coordinación de fechas de captura de reinas que se dan en la primavera. Los nidos naturales se están retirando aun hoy de la naturaleza para ser evaluados en el invierno.

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AGRADECIEMIENTOS -CSIC -CSE -Ciro Invernizi -Laboratorio de Etología BIBLIOGRAFIA •

Barclay, J.S., Moffett, J.O., 1984. The Pollination Value of Honey Bees to Wildlife. American Bee Journal, 124(7): 497-498.

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Duchateau M. (2006). Aspectos biologicos del comportamiento de los abejorros. Segundas jornadas de polinización en plantas hortícola. CIFA La Mojonera Almeria, España, 220-227 pp.

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Free J. (1970). The flower constancy of bumblebees. Journal of Animal Ecology. 39:395-402.

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Girón Vandehuck M. 1996. Melitopalinología. Recolección de polen y néctar por Apis mellifera en algunas especies de plantas silvestres y cultivadas del Municipio de Salgar (Antioquia). Universidad de Quindío. Conciencias. 83 pp.

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Gretenkord C., Drescher W. (1997). Successful colony foundation and development of experimentally hibernated Bombus terrestris queens depending on different starting methods, Acta Hortic. 437: 271-276

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Holm, N. 1966. The utilization and management of bumble bees for red clover and alfalfa seed production. Annual Reviws of Entomology, 11: 155-186.

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Izaguirre, P. & Beyhaut, R. 1997. Las leguminosas en Uruguay y regiones vecinas. Parte 1 - Papilionoideae (Faboideae). Editorial Hemisferio Sur, 549 pp. Montevideo, Uruguay.

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Michener, C.D. 1974. The Social behavior of Bees. A comparative study. Belknap Press of Harvard University Press, Cambridge, Massachusetts.

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Osborne J., Clark S., Morris R., Williams I., Riley J., Smith A., Reynolds D., Edwards A. (1999). A landscape- scale study of bumble bee foraging range and constancy, using harmonic radar. Journal of Applied Ecology. 36: 519-533

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•

Speroni G.. 2007. Biología de la Polinización. Actualidad Apícola- Revista de la Sociedad Apícola Uruguaya. 89: 8-8

•

Velthuis H., Van Doorm A. (2006).A century of advances in bumblebees domestication

and

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economic

and

environmental

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of

its

commercialization for pollination, Apidologie 37: 1107-116. •

Ptacek V. (1985). Testing three methods of bumblebees rearing, Sb. Ved. Prac. VSUP Troubsko 9: 59-67

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