El declive de las abejorros: Una preocupación creciente por la polinización
Las poblaciones de abejorros están disminuyendo, lo que pone en riesgo las plantas silvestres y la agricultura.
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Tabla de contenidos
- Causas de la disminución de las abejas bombus
- El impacto de la Fragmentación del hábitat
- Analizando los genomas de las abejas bombus
- Metodología del estudio
- Hallazgos sobre la Estructura Poblacional
- Diversidad genética y endogamia
- Regiones genómicas de interés
- Implicaciones para la Conservación
- Direcciones futuras
- Conclusión
- Fuente original
Las abejas bombus son Polinizadores importantes en regiones templadas. Ayudan a muchas plantas a reproducirse moviendo polen entre flores. Hay muchos tipos diferentes de abejas bombus, y se encuentran en varios ecosistemas en Europa, América del Norte y Asia. Desafortunadamente, muchas poblaciones de abejas bombus están disminuyendo, y esta tendencia se ve en todo el mundo. Si esto sigue así, podría perjudicar tanto a las plantas silvestres como a los cultivos agrícolas, que dependen de estas abejas para la polinización.
Causas de la disminución de las abejas bombus
La disminución en el número de abejas bombus se debe a varios factores. Las actividades humanas han introducido parásitos y enfermedades que afectan a las abejas bombus. Los cambios climáticos, el uso de químicos en la agricultura y el cambio en el uso del suelo también han tenido un gran impacto en sus poblaciones. La urbanización y la agricultura intensiva eliminan las áreas naturales donde las abejas bombus se alimentan y anidan. Esto lleva a menos movimiento y mezcla de las poblaciones de abejas bombus, haciéndolo más difícil para ellas prosperar.
Muchos estudios han investigado las razones detrás de estas disminuciones. Algunas especies de abejas bombus están más afectadas que otras. Entender cómo la actividad humana influye en la salud de las abejas bombus es clave para encontrar formas de protegerlas.
Fragmentación del hábitat
El impacto de laCuando los hábitats de las abejas bombus se fragmentan, puede llevar a problemas biológicos serios. Poblaciones pequeñas y aisladas pierden Diversidad Genética. Esto puede hacer que sean menos aptas y menos capaces de adaptarse a los cambios en el ambiente. Las abejas bombus tienen características específicas que las ponen en mayor riesgo. Tienen una composición genética única que hace que sus poblaciones sean más pequeñas en comparación con otras especies. Con menos parejas de reproducción, hay una mayor posibilidad de endogamia, lo que puede llevar a poblaciones más débiles.
A pesar de conocer estas vulnerabilidades, los estudios sobre la genética de las abejas bombus a menudo han utilizado solo unos pocos marcadores genéticos. Esto dificulta obtener una imagen clara de sus estructuras poblacionales. Algunas especies muestran fuertes diferencias genéticas, mientras que otras no. Se necesitan estudios más extensos para entender los factores que impulsan estas diferencias.
Analizando los genomas de las abejas bombus
Para llenar los vacíos en el conocimiento actual, se realizó un estudio sobre dos especies comunes de abejas bombus en Europa: Bombus pascuorum y Bombus lapidarius. Estas abejas son abundantes y juegan roles cruciales en la polinización. Una especie, Bombus pascuorum, tiene muchas formas de color diferentes en su rango, mostrando cómo se adapta a diferentes entornos. La otra especie, Bombus lapidarius, puede prosperar en varios hábitats, incluyendo áreas urbanas.
Ambas especies han mostrado estructuras poblacionales complejas, que pueden diferir significativamente según las ubicaciones geográficas. Esto resalta cómo los ambientes locales impactan en las poblaciones de abejas bombus y su composición genética.
Metodología del estudio
El estudio recolectó abejas bombus de varios lugares en el sur de Noruega, el sur de Suecia, Dinamarca y el norte de Alemania. Se analizaron diferentes tipos de abejas bombus para entender su estructura genética. Los investigadores utilizaron secuenciación de genoma completo, un método poderoso para examinar el material genético completo de las abejas.
Al analizar millones de secuencias de ADN, los investigadores pudieron identificar patrones en las estructuras genéticas de las abejas bombus. Reunieron una gran cantidad de datos genómicos y los filtraron para asegurar precisión. Estos datos fueron luego utilizados para estudiar cómo se relacionan las diferentes poblaciones entre sí.
Estructura Poblacional
Hallazgos sobre laEl análisis reveló estructuras poblacionales distintas en ambas especies de abejas bombus. Para Bombus lapidarius, el estudio identificó tres grupos principales basados en datos genéticos. Estos grupos correspondían a diferentes áreas geográficas: el norte de Noruega y Suecia, las regiones de Jutlandia y Funen en Dinamarca, y el norte de Alemania.
Para Bombus pascuorum, también se identificaron múltiples agrupaciones, con muestras noruegas y suecas formando un grupo y las muestras danesas y alemanas siendo distintas entre sí. Las diferencias en la estructura poblacional sugieren que barreras naturales, como océanos, y actividades humanas, como la agricultura, influyen en cómo se distribuyen estas abejas bombus.
Diversidad genética y endogamia
Los investigadores observaron de cerca la diversidad genética y la endogamia en ambas especies de abejas bombus. Se encontró que los niveles de diversidad genética variaban entre poblaciones. Algunos grupos de abejas mostraron menor diversidad genética, lo cual puede ser preocupante. La baja diversidad genética hace que una población sea menos resistente a los cambios ambientales y aumenta la chance de endogamia.
En Bombus lapidarius, el grupo de Noruega y Suecia mostró un mejor perfil genético. Tenía una mayor diversidad genética en comparación con algunas poblaciones danesas y alemanas. Se observaron patrones similares en Bombus pascuorum, indicando que poblaciones específicas están en mayor peligro.
Regiones genómicas de interés
El estudio también encontró ciertas regiones genómicas que parecían ser más diversas. Estas regiones pueden ser importantes para la adaptación local, lo que significa que algunas abejas podrían estar evolucionando en respuesta a sus entornos específicos. Esto podría conducir a diferencias en cuán bien pueden sobrevivir las poblaciones bajo condiciones cambiantes.
Para Bombus pascuorum, hallazgos particularmente emocionantes estaban relacionados con grandes secciones de ADN que mostraban mayores niveles de divergencia entre poblaciones. Estas áreas podrían desempeñar un papel en cómo estas abejas bombus se adaptan a diferentes hábitats.
Conservación
Implicaciones para laLos resultados de este estudio destacan varios puntos importantes para los esfuerzos de conservación. Primero, la creciente estructura poblacional observada en estas abejas bombus sugiere que muchas regiones en Europa pueden tener poblaciones aisladas que no interactúan entre sí. Esto hace que sea esencial proteger no solo a las especies mismas, sino también a los hábitats específicos que ocupan.
Además, el estudio indica que las poblaciones de abejas bombus son bastante diferentes entre sí. Las estrategias de conservación deben considerar estas diferencias para proteger de manera efectiva a cada especie y sus hábitats.
Direcciones futuras
Para comprender mejor y apoyar a las poblaciones de abejas bombus, se necesita más investigación. Monitorear la diversidad genética y las estructuras poblacionales a lo largo del tiempo ayudará a identificar cambios en la salud de las abejas bombus. A medida que los paisajes continúan cambiando, entender cómo se adaptan estas abejas será fundamental para la conservación.
Un estudio continuo en diferentes regiones y entre otras especies de abejas bombus ayudará a pintar un cuadro más completo de cómo mantener a estos polinizadores esenciales. Al enfocarse en su genética y adaptaciones ambientales, los conservacionistas pueden idear mejores estrategias de manejo para las abejas bombus y los ecosistemas que apoyan.
Conclusión
Las abejas bombus juegan un papel vital en nuestros ecosistemas como polinizadores, y su descenso es una preocupación significativa. Entender las razones detrás de estas disminuciones, las estructuras genéticas de diferentes poblaciones y su adaptabilidad a entornos cambiantes es esencial para su conservación. Los hallazgos del estudio enfatizan la importancia de proteger hábitats diversos y reconocer la composición genética única de las poblaciones de abejas bombus en diversas áreas geográficas. Al tomar medidas para conservar tanto a las abejas bombus como a sus entornos, podemos ayudar a asegurar la salud de nuestros ecosistemas para las generaciones futuras.
Título: Distinct genome architecture underlies fine-scale population differentiation in two common European bumblebees (Bombus pascuorum and Bombus lapidarius)
Resumen: Bumblebees are keystone pollinators which facilitate the reproduction of a wide range of wild and agricultural plants. Their abundance and diversity have been severely reduced by anthropogenic stressors such as land-use change and widespread habitat fragmentation. However, we lack a comprehensive understanding of bumblebee population structure and local adaptation in response to human-altered landscapes. We here discover surprisingly fine-scaled population structure (e.g. [~]300km) within two widely occurring bumblebee species, Bombus lapidarius and Bombus pascuorum, by analysing whole genome data of 106 specimens from 7 sites in Northern Europe. Our sample range encompasses a mosaic of land-use types with varying levels of habitat fragmentation and natural oceanic barriers. While the observed population structure is largely associated with reduced gene flow across natural barriers, we also detect significant divergence between populations sampled from more fragmented, agricultural landscapes. Furthermore, we identify species-specific patterns of population structure which are underpinned by distinct genomic architecture. Whereas genetic divergence in B. lapidarius is spread relatively evenly across the genome, divergence in B. pascuorum is concentrated within several megabase-sized genomic regions with significantly elevated differentiation - including a putative chromosomal inversion - which may underlie well-known colour polymorphisms across its range. Our observations reveal unexpectedly high levels of inter- and intraspecific genomic diversity within the bumblebee genus, and highlight the necessity of increasing our understanding of bumblebee population structure and connectivity to design optimal bumblebee conservation strategies. Significance statementAnthropogenic stressors such as habitat fragmentation have severe impacts on bumblebee abundance and diversity, yet little is known about how bumblebee populations are structured in human-altered landscapes. We analyse whole-genome data from two common bumblebee species (Bombus lapidarius and Bombus pascuorum) across Northern Europe to uncover species-specific patterns of spatial population differentiation and local adaptation, including a chromosomal rearrangement in B. pascuorum. Importantly, our results imply that many of the fragmented bumblebee habitats in Europe comprise locally distinct populations with limited gene flow in between. These findings are therefore of major importance for our overall understanding of bumblebee genomic variation, connectivity and adaptation, offering fundamental insights that are required to effectively mitigate the effects of human activities on wild bee biodiversity.
Autores: Lauren Cobb, M. Sydenham, A. Nielsen, B. Star
Última actualización: 2024-05-13 00:00:00
Idioma: English
Fuente URL: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.05.09.593344
Fuente PDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.05.09.593344.full.pdf
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