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Cómo elige la reina a su pareja en insectos sociales

En insectos sociales, la competición sexual entre machos no forma parte de la vida normal de la colonia, ya que este proceso tiene lugar antes de establecer una colonia y está bajo control de la reina.
Cómo elige la reina a su pareja en insectos sociales
Las colonias de algunos insectos sociales como las hormigas, las abejas y las avispas presentan una reina que es inseminada por múltiples machos. Esto motiva la existencia de un conflicto sexual, donde los machos compiten para que su esperma sea almacenado por la reina antes de que esta funde una colonia.

Teniendo todo esto en cuenta, se predice que el esperma de múltiples machos compita dentro del tracto reproductor de la reina y que el líquido seminal podría eliminar el esperma de otros machos. Sin embargo, dado que las reinas nunca vuelven a reproducirse tras fundar una colonia, la eficacia biológica de los machos solo se ve favorecida por la selección espermática que tiene lugar antes del almacenamiento del esperma y no por la competencia espermática que acontece tras el almacenamiento.

Los investigadores del proyecto financiado por la Unión Europea CONFLICTS (The post-copulatory interplay between females and ejaculates in social insects) emplearon la abeja melífera y la hormigas cortadora de hojas como modelos experimentales con el fin de determinar no solo si las reinas en estas especies de insectos sociales realizan una selección discriminante de esperma a nivel molecular, sino también cómo se lleva a cabo este proceso.

Parte de la respuesta se encuentra en las secreciones de un órgano especial presente en las reinas, la espermateca o receptáculo seminal. En este órgano, las reinas almacenan el esperma durante varios años (en el caso de las abejas) o hasta dos décadas (en el caso de las hormigas) para fertilizar los huevos a lo largo de su vida.

Los investigadores de CONFLICT demostraron que las hembras secretan una sustancia en la espermateca que preserva los espermatozoides e impide que el esperma de una macho rival elimine y desplace el esperma de otro macho. Para determinar cómo interaccionan estas secreciones con el esperma, los investigadores identificaron las proteínas presentes en las secreciones de reinas de la hormiga cortadora de hojas inseminadas de forma artificial.

Los investigadores también analizaron proteínas en el líquido seminal de machos antes y después de la exposición del esperma a las secreciones de las hembras. Estos descubrieron que las secreciones de las hembras inhiben unas enzimas del líquido seminal conocidas como proteasas, ya que de no ser así estas eliminarían los espermatozoides de otros machos.

Además, se descubrió que las hembras producen en exceso unas proteínas específicas cuando las secreciones de la espermateca se ponen en contacto con los espermatozoides de los machos. Este hecho sugiere que estas proteínas ayudan a preservar el esperma almacenado en las mejores condiciones posibles durante la vida de la reina.

Los descubrimientos de CONFLICT ayudaron a responder preguntas de gran relevancia sobre la selección sexual, que tienen importantes implicaciones para todos los organismos con reproducción sexual, incluyendo insectos, aves y mamíferos.

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Palabras clave

Competición sexual, insectos sociales, abejas melíferas, hormiga cortadora de hojas, espermateca
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