¿Pueden los genes, literalmente, programar el comportamiento?: El experimento de las abejas de Rothenbuhler

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La forma en que nos comportamos, al igual que absolutamente todo lo que tiene que ver con nuestro cuerpo, está relacionado con «los genes que tenemos»: dependen de nuestra herencia. Hay algunas relaciones muy directas y con reglas de probabilidad más o menos simples, como el color de la piel. Otras cosas, como el comportamiento, pueden relacionarse con los genes por caminos mucho más tortuosos e indirectos, ya que la evolución descubrió hace mucho tiempo que un comportamiento basado en un cerebro era mucho más flexible y adaptativo que una serie de patrones de conductas «prefijadas» como en un autómata.
Pero existen algunos aspectos del comportamiento, especialmente en especies con sistema nervioso central más simple que el de nosotros los mamíferos, en los que los genes realmente convierten al animal en un autómata, llegando al extremo de que la presencia de un único gen puede activar o desactivar un comportamiento realmente complejo pero que el animal se verá forzado a realizar sin ninguna intencionalidad consciente. Un ejemplo muy obvio de esto son las telas de araña, pero hoy traigo otro ejemplo aún mejor, porque se ha podido jugar con esos genes que activan y desactivan el comportamiento: programar al animal.
En su citadísimo artículo [1], Rothenbuhler explicó sus experimentos con abejas y con la enfermedad de la loque americana, temida por apicultores de todo el mundo. Primero hay que explicar cómo es la infancia de una abeja obrera. Se ponen huevos fecundados en las celdas del panal. De estos, nace una pequeña larva ciega, a la que se alimenta tres días solamente a base de jalea real.
Larvas con menos de tres días de vida.
Después, pasan a alimentarla otros tres días con polen, agua y miel, tras lo que sellan su celda para dejar que se transforme en su forma de abeja adulta. Este es el aspecto normal de las celdillas selladas:
Celdas selladas para que las larvas sufran su metamorfosis.
Es durante estos pocos días en la que se la alimenta con polen y miel, antes de sellar su celda, cuando la enfermedad de la Loque americana puede entrar en acción. La enfermedad es provocada por un bacilo que afecta a las larvas que accidentalmente ingieren una espora de dicha bacteria, quedando la cría muerta dentro de su celdilla… con la entrada tapada, lo que no es muy higiénico que digamos. En algunos panales estas celdillas pueden quedarse varios meses con la cría muerta dentro, lo que es un riesgo de contagio para todas las demás.
Celdillas con crías muertas por infección de Loque americana.
La pobre larva queda reducida a una masa pastosa, «chiclosa».
Pero la enfermedad no afecta por igual a todas las familias, o linajes, de abejas. Es importante recordar que se habla de linajes de colonias, no de abejas individuales, porque todas las de una colonia comparten el mismo ADN. No son hermanos, son clones. Por eso la analogía de una colonia con un solo ser vivo es tan buena.
Algunos linajes son especialmente resistentes a la enfermedad, ya que han desarrollado lo que se llama comportamiento higiénico: cuando detectan que una larva ha muerto en su celda, una obrera se encarga de quitar el sello de la entrada y arrastrar a la cría infectada fuera de la colonia, tirándola donde no sea un peligro para las demás.
Lo que hizo Rothenbuhler fue cruzar colonias con este comportamiento (higiénico) con otras que no lo tenían (no higiénico). Y el resultado fue fascinante. De todas las colonias «mixtas», había algunas que eran higiénicas, y otras que no. Hasta aquí, se podía esperar.
Pero en un cierto número de colonias, las obreras, al detectar a una cría muerta, destapaban su celda… ¡y se iban! No llegaban a sacar a la cría. Era como si su programa se hubiese cortado por la mitad: detectaban el olor que delataba la enfermedad, procedían a quitar el sello, y ahí acababa el programa.
Aún más curioso, había otro número de colonias que no habían heredado el comportamiento higiénico, pero en las que, si un operario abría las celdas infectadas, ¡las obreras sí que tiraban a la basura los cuerpos infectados!.
Las conclusiones del científico fueron estas: el comportamiento higiénico era el producto de dos «genes» (o alelos de un determinado locus). Un gen (D) activaba el comportamiento «destapar celdilla infectada», y otro gen (T) activaba el de «tirar a crías infectadas». Unas colonias habían heredado los dos genes, otras solo uno de ellos y algunas ninguno.
Lo curioso es el hecho de que el comportamiento T se pueda heredar aunque no tenga la más mínima utilidad si no se tiene el D. Esto fue la demostración más clara de que comportamientos complejos pueden ser la expresión conjunta de una serie de genes, cada uno aportando un comportamiento sencillo.
Y si existen para las abejas, ¿no sería de esperar que los humanos también tengamos genes que activen determinados comportamientos (violencia, gusto por ciertas actividades, etc…)? ¿Qué pensáis?
Nota: En realidad hoy día se sospecha que este comportamiento de las abejas no sólo es influido por dos «genes», sino por hasta siete en distintos loci. Pero la idea general que quería transmitir en el post no cambia por eso.
Más para leer:
  • [1] Rothenbuhler, W. C. (1964) Behavior genetics of nest cleaning in honey bees. IV. Responses of F1 and backcross generations to disease killed brood. American Zoologist. 4:111-123.
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