Introducción

Existen al menos 24 subespecies de Apis mellifera agrupadas en cuatro ramas evolutivas principales: Línea O (Oriente próximo), línea A (Africana), línea M (Mediterráneo occidental) y línea C (Mediterráneo central y sureste de Europa)¹. En 1956, con el objetivo de estudiar la adaptación a los climas tropicales y mejorar la producción de miel, abejas reinas africanas (A. mellifera scutellata) y sus híbridos fueron importadas de Sudáfrica a Brasil^2,3. En 1957 el escape de las abejas en Brasil, dio lugar al cruzamiento masivo con las abejas locales de origen europeo, lo cual generó poblaciones con genotipos híbridos denominadas africanizadas⁴. En México la abeja africanizada fue primeramente identificada en septiembre de 1986, cuando un enjambre fue atrapado e identificado cerca de Tapachula, Chiapas, en la zona fronteriza con Guatemala^5,6. Posteriormente se reportó la presencia de abejas africanizadas colectadas en 1987 en los municipios de Tenosique y Centla, Tabasco, así como en los municipios de Coatzacoalcos Veracruz, Palenque Chiapas y Hopelchen Campeche⁷. En la península de Yucatán, las abejas silvestres africanizadas (descendientes de A. mellifera scutellata), fueron reportadas en 1987⁸. Diversos estudios han demostrado que la abeja Apis mellifera scutellata posee cualidades que merecen destacarse; principalmente son productoras de miel en climas templados, toleran ambientes fríos, son prolíficas padeciendo menos enfermedades por parasitosis que otras razas⁹. Las abejas africanizadas tienden a recolectar más polen y más propóleos que las abejas europeas¹⁰. Debido a su mayor capacidad de adaptación al medio ambiente tropical, se encuentran ampliamente distribuidas en el continente americano¹¹.

De acuerdo con FAOSTAT¹² hasta 2019, China generó la mayor producción y exportación de miel a nivel mundial, con 120,845 t exportadas, seguido de India (65,351 t exportadas), Argentina (63,522 t), Ucrania (54,834 t), Brasil (30,039 t), Alemania (25,239 t) y México (25,122 t). En México, durante el periodo de enero a noviembre de 2020 las exportaciones de miel alcanzaron las 26,077 t, lo que significó un aumento de la demanda en un 3.66 %, comparado con el año 2019. El 62.86 % de la producción de miel (toneladas) en 2020, se concentró en siete estados, entre los que destacaron Jalisco (6,059), Yucatán (5,529), Chiapas (5,434), Campeche (5,375), Veracruz (4,645), Oaxaca (4,533) y Puebla (2,450). Tabasco sólo reportó una producción de 405 t, ocupando el lugar 25, como productor de miel a nivel nacional, muy inferior a sus estados vecinos¹³, a pesar de disponer de recursos botánicos para el desarrollo de la apicultura. Estos datos reflejan la magnitud de la problemática de la apicultura en esta entidad ubicada en el trópico húmedo mexicano.

Actualmente la apicultura en México se practica con abejas africanizadas y diversas subespecies de abejas europeas que fueron introducidas a México tales como Apis mellifera mellifera y Apis mellifera ligustica. En el estado de Tabasco, los genotipos de abejas que coexisten, mediante cruzamientos naturales sucesivos, han generado un pool genético de abejas africanizadas del que no se cuenta con suficientes reportes que permitan valorar su dinámica poblacional y sus efectos en la productividad. Una limitante es que son muy difíciles de identificar por sus características morfométricas externas⁹, sin embargo existen diversas técnicas moleculares^14,15; las cuales se han utilizado exitosamente en diversos estudios relativos a la estructura, diversidad genética y filogenia, determinación de mitotipos y flujo genético de las poblaciones de abejas^16-22.

En el presente estudio se hizo un análisis comparativo entre la técnica morfométrica FABIS (por sus siglas en inglés Fast Africanized Bee Identification System) y el diagnóstico RFLP (por sus siglas en inglés Restriction Fragment Length Polymorphism), empleando el polimorfismo en la longitud de los fragmentos de restricción del ADN mitocondrial (ADNmt) para identificación de abejas africanizadas del estado de Tabasco y su relación con 12 variables morfométricas alares, femorales y abdominales.

Material y métodos

El estado de Tabasco se encuentra ubicado al sureste de la República Mexicana, en la región del trópico húmedo entre los 17º 15ʹ 00ʺ - 18º 39ʹ 07ʺ N y los 90º 50ʹ 23ʺ - 94º 07ʹ 49ʺ O²³.

Resultados

Como puede observarse en el Cuadro 1, se encontraron diferencias estadísticas significativas entre las subregiones en 7 de las 12 variables morfométricas estudiadas (V1 LAAD, V3 LAPD, V5 LTR, V8 ACT, V9 LCT, V10 LBCT y V12 LCE). Las abejas de la subregión Chontalpa en promedio mostraron los valores más grandes en la mayoría de las variables, excepto en la V6 LTPP (P=0.9298), ya que el valor más grande se encontró en la subregión Centro (3.02 mm), con una diferencia de 0.01 y 0.03 mm respecto a las otras subregiones. No se encontraron diferencias estadísticamente significativas entre las subregiones respecto a esta variable, así como en la V2 AAAD (P=0.1368), V4 NHAP (P=0.2764), V7 LFPP (P=0.0945) y V11 ACE (0.5569). El análisis de componentes principales mostró que tres componentes tienen un valor propio (Eigenvalue) mayor o igual a 1.0, los cuales en conjunto explican el 60.088 % de la variabilidad de los datos originales. La CP1, tiene una correlación positiva con todas las variables morfométricas estudiadas, mientras que la CP2, tiene una correlación positiva con cinco variables y negativa o nula con el resto. La CP3, tiene una correlación positiva con ocho variables, y negativa o nula con el resto.

En la gráfica de influencias (Figura 1) se muestran los coeficientes de cada variable de los dos primeros componentes, siendo la longitud del ala anterior derecha (V1 LAAD), longitud del ala posterior derecha (V3 LAPD), longitud del fémur pata posterior (V7 LFPP), ancho del cuarto tergito (V8 ACT), longitud del cuarto tergito (V9 LCT) y longitud del cuarto esternito (V12 LCE) las variables con mayor influencia sobre CP1. Sin embargo, las tres variables discriminantes explican solamente el 60.088 % de la variabilidad de los datos originales, lo cual se considera insuficiente para los fines del presente análisis.

Longitud del ala anterior derecha (V1), Ancho del ala anterior derecha (V2), Longitud del ala posterior derecha (V3), Número de hámulus del ala posterior (V4), Longitud de la trompa (V5), Longitud de la tibia pata posterior (V6), Longitud del fémur pata posterior (V7), Ancho del cuarto tergito (V8), Longitud del cuarto tergito (V9), Longitud banda cuarto tergito (V10), Ancho del cuarto esternito (V11), y Longitud del cuarto esternito (V12).

Figura 1 Información bidimensional de influencias de las variables morfométricas sobre dos principales componentes 

De acuerdo con el diagnóstico mediante el método FABIS, a nivel estatal (n= 153), se determinaron 67 colonias (43.79 %) con morfotipo africanizado, 77 colonias (50.33 %) con morfotipo europeo y 9 colonias (5.88 %) sospechosas (S), mostrando diferencias significativas (Ji²= 52.86, n= 153, P=0.0001). Las colonias sospechosas fueron localizadas en apiarios de la subregión Centro (n=31) 1 colonia (3.2 %), subregión Chontalpa (n= 68) 6 colonias (8.82 %) y en la subregión Pantanos (n= 24), 2 colonias (8.33 %).

De acuerdo con el análisis del ADNmt (Figura 2, Cuadro 2), a nivel estatal (n=153), se determinaron 86 colonias (56.21 %) con mitotipo Africanizado y 67 colonias (43.79 %) con mitotipo Europeo, sin encontrar significancia estadística (Ji²=2.36, n=153, P=0.124). De manera específica de las 135 colonias comerciales muestreadas, se detectaron frecuencias relativas de genes del mitotipo E en 52 colonias (38.52 %) y 83 colonias (61.48 %) presentaron mitotipo A encontrando diferencias significativas (Ji²= 7.12, n= 135, P=0.0076). Lo cual demuestra el predominio del mitotipo africanizado sobre el europeo en un orden de 1.59 A/E en las colonias comerciales. Como puede observarse en el Cuadro 2, en promedio, la subregión de los Ríos mostró la frecuencia más baja de mitotipo A (41.67 %), encontrándose mayor grado de africanización en el resto de las subregiones, hasta 75 % en la subregión Pantanos.

Af= Africanizado, mitotipo sin digerir, Eur= Europeo (doble bandeo). M= marcador de talla molecular.

Figura 2 Amplificación del ADNmt de Apis mellifera digerido con la enzima de restricción Bgl II 

Al realizar el análisis morfométrico de las 12 variables empleando como fuentes de variación las cuatro categorías descritas, se encuentran diferencias estadísticamente significativas en el 67 % de las variables (8 de 12). En el Cuadro 3, puede observarse que existen pequeñas diferencias numéricas, sin embargo, las abejas E-CPC presentan en la mayoría de las variables morfométricas las dimensiones más grandes, excepto en V5 LTR, sin embargo, no existen diferencias significativas.

El análisis de agrupamiento presentado en la Figura 3, muestra que, en la primera etapa del procedimiento, la categoría A-CC se agrupa con la categoría E-CC (1.63). Seguidamente se forma un segundo grupo con la categoría E-CPC con una distancia de agrupamiento de 3.96, apareciendo la categoría A-CS como el grupo más alejado (5.76).

Figura 3 Fenograma obtenido por el método de agrupamiento del vecino más cercano de 12 variables morfométricas, medidas en abejas meliferas (Apis mellifera L.) en el estado de Tabasco 

Discusión

Al emplear las subregiones como fuentes de variación, las diferencias encontradas en las variables de longitud y ancho de las estructuras, aunque significativas son muy estrechas y no es posible lograr una discriminación clara de las abejas entre las subregiones. En promedio las abejas del estado de Tabasco, miden V1 LAAD (9.022 mm), V2 AAAD (3.13 mm), V3 LAPD (6.326 mm), V4 NHAP (cuentan con 21.012 hámulos), V6 LTPP (3.01 mm), inferiores a las abejas criollas de una población de abejas africanizadas Apis mellifera sp de la región Lambayeque en Perú²⁵. No obstante, las abejas de Tabasco son más grandes en cuanto a V7 LFPP (2.56 mm).

Las correlaciones momento producto de Pearson, entre cada par de variables (n= 153), mostró que la V1 LAAD tiene fuerte correlación positiva y significativa con V2 AAAD (0.5072), V3 LAPD (0.8368), V7 LFPP (0.5220), V8 ACT (0.5377), V9 LCT (0.5568) y V12 LCE (0.5502), pero con el resto las correlaciones son débiles. Llama la atención la débil correlación (0.1541) no significativa entre V3 LAPD y V4 NHAP. La V5 LTR, solo tiene correlación débil positiva significativa con V9 LCT (0.1754), su correlación con el resto de las variables es débil y no significativo. La V7 LFPP, mostró correlación significativa con V8 ACT (0.4130), V9 LCT (0.4785), V10 (0.2910), V11 (0.4719) y V12 (0.4550). Con relación al tergito y esternito, las medidas, correlacionan positiva y significativamente entre sí. La V8 ACT, tiene fuerte correlación positiva y significativa con V9 LCT (0.6392), V10 (0.3441), V11 (0.4528) y V12 (0.5667).

Se encontraron diferencias significativas tanto entre las subregiones como entre las categorías, en las variables V1 LAAD y V7 LFPP, lo cual tiene especial atención ya que son utilizadas, para la determinación de la africanización mediante el método FABIS^22,23. Así mismo, estas variables en conjunto mostraron correlaciones positivas significativas con 11 de las 12 variables estudiadas. Respecto al número de hámulus, en un análisis comparativo entre abejas africanizadas y europeas, se reportó que entre las abejas obreras africanizadas y europeas, estadísticamente no existen diferencias²⁶; los resultados de este trabajo también confirman esa condición al no encontrar el número de hámulus como una característica discriminante entre ambas razas. En relación a que el patrón morfométrico de las abejas africanas es más pequeño, y que las europeas son más grandes^3,27,28), bajo las condiciones de este trabajo se encontró que si bien, la características morfométricas son diferentes estadísticamente, la diferencia en promedio es muy estrecha, lo cual concuerda con diversos investigadores que afirman que las abejas africanizadas son muy difíciles de diferenciar morfométricamente, y que en la actualidad se tienen abejas africanizadas con características más europeas o viceversa^29,30. Esta similitud morfométrica podría llevar a conclusiones erróneas al emplear métodos morfométricos para la determinación A-E. Lo anterior fue demostrado en poblaciones de abejas morfométricamente africanizadas³¹ y concuerda con los resultados en este studio, al encontrar de manera general entre ambos métodos de diagnóstico (FABIS/ADNmt) 59 (38.56 %) determinaciones no coincidentes. Estos resultados sugieren la posibilidad de encontrar que abejas de mitotipo y sitio de colecta diferente, compartan el mismo grupo morfométrico, por lo que no es posible realizar una clasificación por subregión geográfica de las abejas del estado de Tabasco, lo cual podría explicarse por los usos y costumbres de distribución de abejas reinas entre los productores de diferentes subregiones.

El tamaño corporal de las abejas, tiene una fuerte base genética, sin embargo, se ha demostrado que el manejo de las colonias, particularmente el tamaño de la celda influye sobre el tamaño corporal de las abejas³². Otro estudio que refuerza la idea de que las prácticas apícolas inciden en el tipo genético de las poblaciones de abejas es el reportado en 2007 por Antonio³³, quien encontró que el 67.39 % de las colonias de la comarca lagunera, resultaron europeas, lo cual fue atribuido a la intensidad con la que los apicultores han realizado el reemplazo de reinas. Más recientemente otros investigadores³⁴ mediante FABIS reportaron que 91.49 % de las colonias de abejas de Mexicali y 67.65 % de las colonias de Ensenada tienen morfotipos africanizados, sin embargo, en los colonias silvestres se encontró que 100 % en Mexicali y 50 % en Ensenada tienen morfotipos africanizados, lo cual coincide con lo encontrado en este trabajo, y que podría ser explicado por las diferencias en la tecnificación de los apiarios muestreados.

El hecho de que en el territorio tabasqueño las abejas con mitotipo A y E en las colonias comerciales tengan características morfométricas muy similares, podría explicarse a) por la hibridación natural con las colonias silvestres desde el ingreso de la abeja africana; b) por la introducción de abejas reinas comerciales o abejas pie de cría europeas; c) influenciado por las características de los panales. La procedencia del mitotipo E en el estado de Tabasco, es diversa, ya que durante 2003 a 2010, el ISPROTAB (Instituto de Sistemas de Producción del Trópico Húmedo de Tabasco); adquirió de criaderos certificados, abejas inseminadas de diferentes razas europeas, para reproducirlas en sus criaderos de reinas y donar a los productores reinas F1, con la finalidad de fomentar el recambio anual de abejas reinas; sin embargo, posterior a su cancelación, algunos apicultores adquieren por su cuenta, abejas reinas, procedentes de criaderos locales o foráneos los cuales pudieran estar o no, certificados por la SAGARPA (Secretaría de Agricultura, Ganadería, Desarrollo Rural, Pesca y Alimentación), con el consecuente riesgo sanitario, por lo que aunado a la presencia de colonias silvestres son la principal fuente de genes de mitotipo A, que poseen una gran capacidad para multiplicarse, y eventualmente la fecundación de reinas vírgenes de mitotipo E, con zánganos africanizados, podrían estar resultando en la proliferación de genes africanizados toda vez que se ha reportado que los genes africanos son dominantes¹¹.

Los resultados demuestran que los apiarios se componen de colonias con ambos mitotipos en diferentes proporciones, lo cual confirma la coexistencia de ambos tipos raciales de abejas en algunos apiarios, y coincide con lo informado recientemente en un estudio mediante ADNmt realizado en siete zonas de Buenos Aires, Argentina, para un total de 430 colonias, encontrando que colonias derivadas de abejas africanas coexisten con europeas en dos de las siete zonas, además de que los mitotipos europeos continúan siendo más frecuentes, en comparación a los resultados que ellos obtuvieron en 2005³⁵. Por otro lado Quezada-Euan⁸ mediante análisis de aloenzimas en 25 colonias manejadas reportó el 95 % de haplotipos AHB (Por sus siglas en inglés Africanized Honeybee) en los estados de Chiapas y Tabasco, y 73 % en Yucatán, encontrando los niveles más bajos en los estados de Michoacán y Jalisco (56 y 40 % respectivamente), lo cual es muy cercano a lo que se encontró en este trabajo (56.21 %), y menciona que sus hallazgos, podrían estar relacionados con la intensidad de las prácticas de cambio de reinas. Con relación a estos resultados se reportó el 56.21 % de mitotipos africanizados encontrados en colonias comerciales en el estado de Tabasco, lo cual está abajo del rango reportado en un estudio de la africanización mediante ADNmt realizado en cinco poblaciones del estado de Veracruz México y tres poblaciones de referencia, ya que se detectó del 60 al 77 % de mitotipo africanizado en las poblaciones ubicadas entre 72 a 1,300 msnm²⁰.

Las dos técnicas de diagnóstico usadas en este trabajo definen claramente la raza de las muestras de los grupos CPC y CS, en las que ambas técnicas coinciden plenamente en los resultados, lo que no es de extrañar para la técnica de ADNmt, sabiendo de su robustez; pero también dan evidencia de que el análisis morfométrico es capaz de definir la raza de las abejas, cuando éstas poseen medidas claramente diferenciables o extremas; sin embargo, cuando las mediciones están en rangos compartidos entre las razas, el análisis morfométrico pierde precisión y los resultados pueden ser erráticos, así lo demuestran las coincidencias y no coincidencias de ambos métodos diagnósticos.

En este sentido es importante mencionar que el análisis de ADNmt manifiesta el origen ancestral de las abejas, por la estabilidad generacional del ADNmt, pero el análisis morfométrico refleja la dificultad de definir racialmente, ya que las poblaciones de abejas se están entrecruzando y poseen características físicas y de comportamiento de ambas razas. En una investigación realizada en Colombia, sin hacer referencia al genotipo de las abejas, se reportó que en las regiones apícolas Tolima y Boyacá, los valores promedio del ala anterior fueron de 8.74 mm a 8.63 mm, lo cual indica uniformidad morfológica africana o muy cercana a las africanas, por el proceso de africanización de las abejas de esas regiones⁹⁾ . De igual forma en Colombia, se reportó un patrón de amplificación de sitios Dra I, 16S RFLP, del 87.5 % de colonias africanas (Apis mellifera scutellata) y 12.5 % europeas (cárnica/ligústica), puntualizando que Tolima posee predominantemente genes africanizados^36,37. Respecto a la longitud del ala, se encontró que en las abejas A-CS, A-CC y E-CC, miden en promedio 8.74 mm, 8.99 mm y 9.08 mm respectivamente. Sin embargo, las abejas con mitotipo E-CC de Tabasco tienen una longitud de ala anterior derecha de 9.08 mm ligeramente menor que las del altiplano ≥9.12 mm reportadas¹⁹.

La caracterización molecular basada en el ADNmt se ha convertido en una técnica ampliamente utilizada para el estudio de la diferenciación de subespecies o razas de la abeja de la miel Apis mellifera L. por diversos autores^37-40. Esta molécula circular y de herencia materna, permite caracterizar la abeja reina a través de las obreras y así a toda la colonia, pudiendo considerarse un marcador de toda la colonia. Su estudio ha permitido elaborar diferentes hipótesis sobre la evolución de las subespecies de Apis mellifera y definir cinco linajes evolutivos: el linaje A, incluye las subespecies africanas como intermissa y scutellata, el linaje M está formado por las subespecies de Europa Occidental, incluyendo mellifera, el linaje C formado por las subespecies de Europa Oriental (ligustica o abeja italiana), el linaje O que abarca a las subespecies de Oriente Próximo y el Y que incluye a la subespecie Apis mellifera yemenitica de Etiopía¹⁵. Cada uno de estos linajes presenta una composición característica en la secuencia de diferentes regiones del ADN mitocondrial, como sucede con la subunidad I del gen de la citocromo oxidasa (COI), para la que el linaje M presenta una diana de la endonucleasa Hinc II que no se encuentra en el linaje A⁴⁰.

Conclusiones e implicaciones

Los análisis morfométricos solamente fueron discriminantes en los valores extremos, y por lo tanto clasifican como sospechosas de ser africanizadas, con lo que se podría estar reflejando la realidad de la dinámica entrecruzamientos de las poblaciones. La coexistencia de abejas de tipo europeo y africanizado, ha sido afectada por algunas prácticas como el cambio de reinas, que han influido sustancialmente en el tipo de abejas presentes en las colonias. El comportamiento reproductivo de las abejas melíferas contribuye fuertemente en el mantenimiento de los niveles de africanización de las colonias, ya que permite la introgresión de genes silvestres a las poblaciones de abejas manejadas por los apicultores, lo cual se puede apreciar en las colonias de abejas comerciales identificadas en este trabajo como (CC). Estos resultados discriminan clara y significativamente la categoría A-ES de la E-CPC, mostrando los valores morfométricos extremos; sin embargo, las categorías A-CC y E-CC, presentaron marcadas similitudes; este amplio rango morfométrico, sugiere diversidad genética, la cual debe de ser investigada para determinar los linajes a los que pertenecen las abejas en esta región del país. Hasta el momento el mejor método para discriminar genotipos E o A es el método molecular.