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Universidad de Buenos Aires - Facultad de Ciencias Exactas y Naturales

19 de Febrero de 2024 | 10 ′ 6 ′′

Abejas dirigidas para mejorar la eficiencia de cultivos

Investigadores e investigadoras de la UBA desarrollaron un método único en el mundo mediante el cual logran influenciar a las abejas para que vayan a un cultivo elegido y así volverlo más rendidor. Ya cuentan con patentes a nivel nacional y en otras partes del mundo como Estados Unidos, China, y la Unión Europea, entre otros.
Abejas dirigidas para mejorar la eficiencia de cultivos

Un equipo de investigación de la Universidad de Buenos Aires, que estudia el comportamiento y la neurobiología de las abejas desde hace décadas, ha desarrollado fragancias sintéticas que simulan el olor de la flor del cultivo y que, al aplicarlas sobre colonias de abejas, promueven que vayan a los cultivos seleccionados y aumenten su rendimiento en un 20 a un 90 por ciento.

Este desarrollo es parte de lo que se conoce como biotecnología. Un mercado que mueve miles de millones de dólares a nivel mundial. Argentina tiene todo lo necesario para jugar un rol fundamental en el desarrollo de estas tecnologías que usan sistemas biológicos, organismos vivos o partes de ellos, para crear productos como vacunas, medicamentos, o potenciadores de cultivos y alimentos.

Las abejas son un actor principal y vital para un tercio de la producción agrícola mundial. Esto es porque son las protagonistas de la polinización, que es el proceso por el cual el polen es trasladado de una planta a otra, lo que permite la aparición de nuevos frutos y semillas.

“Trabajo con las abejas domésticas, más conocidas como abejas de la miel, desde 1989. Nos interesa, principalmente, conocer cómo una abeja puede recibir información de otra, en relación a una fuente de alimento”, contó Walter Farina, profesor del Departamento de Biodiversidad y Biología Experimental de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales de la UBA, e investigador UBA/CONICET.

“Las abejas se orientan por olores florales, los cuales van aprendiendo, situación que les permite volver al mismo lugar donde había recursos interesantes”, comentó el investigador. “Con eso en mente nos preguntamos, ¿será posible entrenar a grupos de individuos para que vayan más rápido a una floración, a un cultivo?”.

La respuesta corta es sí. El equipo dirigido por Farina, del Laboratorio de Insectos Sociales en el Instituto de Fisiología, Biología Molecular y Neurociencias, o IFIBYNE de la UBA/CONICET, trabajan con abejas y su relación con los cultivos desde hace 15 años.

Durante esos años han logrado seis patentes para fragancias que pueden potenciar cultivos de girasol, peras, manzanas, almendros, arándanos y kiwi. Actualmente están en etapa de investigación y desarrollo en alfalfa, paltas, cerezas y frutillas.

Se han logrado patentes en Argentina, Estados Unidos, China, y en trámite en la Unión Europea, Australia y varios países de América Latina. Actualmente todo ese trabajo de comercialización fue licenciado por la UBA y CONICET a una empresa llamada Beeflow, creada en Argentina, pero que ya cuenta con oficinas en Estados Unidos, Perú y México.

Comprender el mundo para mejorarlo

Las abejas son altamente sociales, así es que cuando interactúan entre sí, no sólo comparten alimentos, también intercambian información y esta se propaga por la colmena de un modo similar a como ocurre en las redes sociales humanas. Así es que, al ser tan importantes para la producción de alimentos, es clave comprender su lugar en la naturaleza y cómo es su comportamiento.

Los primeros intentos por dirigirlas hacia ciertos cultivos ocurrieron durante los años anteriores a la Segunda Guerra Mundial por diversos grupos de investigación en Alemania y en la ex Unión Soviética, pero sus resultados fueron ambiguos.

“Nosotros comenzamos estudiando cómo se comportan las abejas en cultivos, como es el caso del girasol, en los cuales son clave para que se produzcan más semillas”, contó Farina.

“Lo primero que queríamos saber era cómo las fragancias florales de los cultivos eran usadas para orientarse. Con ese conocimiento, pasamos a tratar de emular esas fragancias en un perfume sintético”, explicó el investigador. “Una vez logrado eso, hicimos experimentos para evaluar si las abejas podían ser entrenadas hacia el cultivo que nosotros quisiéramos”. “Lo que vimos nos sorprendió, realmente”, contó Farina. “Al llevar al cultivo las abejas eran entrenadas dentro de la colmena a un alimento que presentaba un perfume sintético similar a la fragancia de las flores del cultivo, lo que promovía uno más rápido hacia el cultivo elegido. Desencadenando así lo que esperábamos, un aumento en el rinde del girasol en este caso”.

Esos primeros experimentos fueron hace más de 10 años. Pero el equipo de investigación se dio cuenta de que estaban frente a un desarrollo único en el mundo, que tenía un potencial económico importante. Por eso, antes de publicar los resultados de sus estudios, decidieron protegerlo intelectualmente con una patente.

En años siguientes, y hasta la actualidad, siguieron estudiando el comportamiento de las abejas en diferentes cultivos, lo que los llevó a desarrollar diferentes formulados sintéticos para manzanos, peras, arándanos, almendras y kiwis.

En todos esos cultivos pudieron ver que el uso de su método aumentaba la producción de frutos y semillas. Actualmente trabajan en lograr lo mismo para cultivos de alfalfa, palta, cereza y frutilla.

La clave está en compartir

Para que las abejas vayan a donde el productor quiere, es decir, que potencien la producción de un cultivo, los investigadores deben hacerles creer que un olor sintético creado por ellos es similar al de una fragancia floral natural.

El trabajo comienza en el laboratorio. Se le hace oler a la abeja una fragancia sintética, e inmediatamente se le da una recompensa, que consiste en una gota de solución azucarada. Similar al famoso experimento con perros del fisiólogo ruso Iván Pavlov.

Este entrenamiento se repite a lo largo de un día, con varias de las integrantes de una colmena. Lo que se logra es que las abejas asocien la fragancia sintética con una recompensa, por lo tanto, cada vez que perciban ese olor, van a pensar en alimento.

“Nosotros ya sabíamos que en laboratorio un grupo de abejas confundía una fragancia sintética muy simple, con una fragancia floral natural muy compleja”, contó Farina. “Ahora debíamos saber si eso se podía expandir a toda una colonia”.

“Sabemos que dentro de las colmenas se comparte mucha información. Cuando una abeja descubre una floración muy rica en néctar, como el girasol, lo ingiere pero guarda un poco en el buche. Cuando llega a la colmena lo regurgita, ofreciendo una gota a sus compañeras”, contó el investigador.

Cuando las otras abejas toman esa gotita les están dando algo más que alimento, reciben también información de la fragancia floral.

“Nosotros ya habíamos estudiado, décadas antes, que en el contacto boca a boca se puede establecer una memoria olfativa en la abeja receptora del alimento”, explicó Farina. “De forma similar a Facebook o Instagram, rápidamente se puede distribuir información mediante estas gotas, de boca en boca, entre miles de individuos. Formando así una memoria olfativa, y cuando salen a volar y se topan con un aroma similar, empiezan a recolectar enseguida”.

En los campos de cultivo ya se aprovecha a las abejas desde hace siglos para mejorar el rendimiento. Si bien ellas lo harían de forma natural, para asegurarse se suelen ubicar colmenas junto a los cultivos.

Pero para potenciar eso todavía más, se vierte dentro de las colmenas un jarabe azucarado con el perfume sintético desarrollado por el equipo de Farina. De ese modo se garantiza que las abejas vayan al cultivo elegido, y no a otro, y que lo hagan más seguido de lo habitual.

De lo público a lo privado

Walter Farina, junto a su equipo de investigación de la UBA, pudo llevar este conocimiento básico del mundo natural a una aplicación comercial que se puede utilizar en todo el mundo gracias al apoyo estatal.

“Pasamos a la siguiente etapa en 2011 con un subsidio del Ministerio de Ciencia y Tecnología, que apuntaba a poner en valor un conocimiento básico, es decir, que pueda ser transferido a una aplicación, factible de generar una empresa de base tecnológica”, relató Farina.

Al finalizar ese proyecto inicial, lograron asociarse con una empresa que se dedicaba a la distribución de panales de abejas llamada Beeflow. Lo primero fue crear una empresa de base tecnológica llamada ToBee, cuyo capital son las patentes y solicitudes, producto del conocimiento del grupo de investigación de la UBA/CONICET.

Es por ello que la propiedad de ese conocimiento, las patentes, la tienen la UBA y el CONICET. Se licenciaron esas patentes a la empresa Beeflow para que las comercialice, mientras que el equipo de investigación sigue haciendo su trabajo. La empresa brinda soporte de fondos para subsidiar nuevas investigaciones y desarrollos del equipo liderado por Farina.

Actualmente continúan trabajando con nuevos cultivos, así como en desarrollar un tonificante que mejore la memoria olfativa de las abejas, que a su vez potenciaría la recolección en el cultivo, y así el rinde general, cuando se suma a las fragancias sintéticas.

Otra de las líneas principales de investigación del equipo tiene que ver con el peligro al que se enfrentan las abejas dentro del mundo agrícola, por el estrés ambiental y el abuso de agroquímicos. Todos estos conocimientos permiten no sólo comprender mejor el mundo de las abejas sino cómo protegerlas, y cómo aprovechar su trabajo de polinización.

Producción Periodística:
Matín Cagliani - Comunicación Científica - Subsecretaría de Prensa y Protocolo

Responsable Institucional:
Martín Cagliani
Universidad de Buenos Aires

Subsecretaría de Prensa y Protocolo - Área de Comunicación Científica
mcagliani@uba.ar
www.uba.ar


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