Registro:
| Documento: | Tesis Doctoral |
| Título: | Ecología cognitiva de la abeja Apis mellifera en cultivos agrícolas : estudios básicos y aplicados en distintos ecosistemas productivos |
| Título alternativo: | Cognitive ecology of Apis mellifera in agroecosystems : basic and applied studies in different commercial crops |
| Autor: | Estravis Barcala, María Cecilia |
| Editor: | Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales |
| Filiación: | Universidad de Buenos Aires - CONICET. Instituto de Fisiología, Biología Molecular y Neurociencias (IFIBYNE)
|
| Publicación en la Web: | 2023-05-09 |
| Fecha de defensa: | 2022-04-11 |
| Fecha en portada: | abril de 2022 |
| Grado Obtenido: | Doctorado |
| Título Obtenido: | Doctor de la Universidad de Buenos Aires en el área de Ciencias Biológicas |
| Director: | Farina, Walter Marcelo |
| Director Asistente: | Palottini, Florencia |
| Consejero: | Bilenca, David Norberto |
| Jurado: | López de Casenave, Javier Néstor; Torretta, Juan Pablo; Guerenstein, Pablo Gustavo |
| Idioma: | Español |
| Palabras clave: | APIS MELLIFERA; COMPORTAMIENTO RECOLECTOR; APRENDIZAJE ASOCIATIVO; POLINIZACION DIRIGIDA ; ABEJA NATIVA; HELIANTHUS ANNUUS; VACCINIUM CORYMBOSUM; ACTINIDIA CHINENSISAPIS MELLIFERA; FORAGING BEHAVIOUR; ASSOCIATIVE LEARNING; PRECISION POLLINATION; NATIVE BEES; HELIANTHUS ANNUUS; VACCINIUM CORYMBOSUM; ACTINIDIA CHINENSIS |
| Formato: | PDF |
| Handle: |
http://hdl.handle.net/20.500.12110/tesis_n7069_EstravisBarcala |
| PDF: | https://bibliotecadigital.exactas.uba.ar/download/tesis/tesis_n7069_EstravisBarcala.pdf |
| Registro: | https://bibliotecadigital.exactas.uba.ar/collection/tesis/document/tesis_n7069_EstravisBarcala |
| Ubicación: | Dep.BIO 007069 |
| Derechos de Acceso: | Esta obra puede ser leída, grabada y utilizada con fines de estudio, investigación y docencia. Es necesario el reconocimiento de autoría mediante la cita correspondiente. Estravis Barcala, María Cecilia. (2022). Ecología cognitiva de la abeja Apis mellifera en cultivos agrícolas : estudios básicos y aplicados en distintos ecosistemas productivos. (Tesis Doctoral. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales.). Recuperado de http://hdl.handle.net/20.500.12110/tesis_n7069_EstravisBarcala |
Resumen:
La abeja Apis mellifera es el principal polinizador introducido en sistemas agrícolas, cuya producción depende de la contratación de colmenas trashumantes que son trasladadas temporalmente hacia cultivos para brindar servicios de polinización. Al arribar, las abejas deben aprender las características del nuevo entorno, mostrando una gran plasticidad conductual para encontrar, discriminar y memorizar las fuentes de alimento más productivas. Entre los procesos cognitivos implicados en el comportamiento recolector, el aprendizaje de los olores florales y la formación de memorias olfativas juegan un papel importante en la explotación de recursos. A pesar del rol dominante de A. mellifera como polinizador introducido en sistemas agrícolas, su eficiencia puede verse limitada frente a otras abejas nativas en ciertos cultivos, tales como el girasol Helianthus annuus para la producción de semillas híbridas, el arándano de tipo ‘Southern highbush’ Vaccinuim corymbosum y el kiwi Actinidia chinensis var. deliciosa. En esta Tesis se planteó el estudio del comportamiento recolector de A. mellifera frente a otras especies nativas, silvestres o manejadas, integrando aspectos ecológicos y comportamentales del polinizador así como ecofisiológicos del cultivo a polinizar. En primer lugar, se observó que en cultivos de girasol con un marcado dimorfismo parental, las abejas A. mellifera y las abejas nativas solitarias del género Melissodes presentaron una distribución espacial y una recolección de recursos diferencial entre las líneas parentales dadoras de polen (macho fértil, MF) y las líneas productoras de semillas (macho estéril, ME). En relación con la transferencia de polen desde plantas MF a plantas ME, aunque ambos grupos exhibieron una alta constancia floral en inflorescencias MF, se encontró polen de girasol en el cuerpo de la mayoría de las abejas melíferas capturadas en plantas ME, por lo cual los granos de polen serían transferidos a las inflorescencias productoras de semilla por las abejas sociales. En segundo lugar, en una plantación mixta de dos cultivares de arándano, las abejas A. mellifera y los abejorros nativos Bombus pauloensis (provenientes de colonias comerciales) recolectaron recursos eficientemente de las flores de arándano, mostrando patrones de comportamiento complementarios. Mientras los abejorros mostraron una mayor frecuencia de visitas y una mayor recolección de polen de arándano durante todo el día, las abejas melíferas pudieron compensar las limitaciones que las flores de arándano les imponen, gracias a su superioridad numérica y a una mayor tendencia a alternar entre cultivares en sus sucesivas visitas, lo cual promovería la polinización cruzada. Por otro lado, teniendo en cuenta las habilidades cognitivas de A. mellifera para aprender olores florales, en esta Tesis se propuso desarrollar herramientas que permitan sesgar sus preferencias recolectoras en base a memorias olfativas. Para ello, se colectaron y analizaron los volátiles florales de los cultivos de arándano y kiwi, a partir de los cuales se desarrollaron distintas mezclas sintéticas candidatas. Las mezclas elegidas como los Formulados Específicos fueron aquéllas que las abejas no pudieron discriminar del olor floral natural de cada cultivo en condicionamientos olfativos bajo el paradigma de respuesta de extensión de probóscide (REP). En una segunda etapa a campo, se estimularon colmenas utilizadas para servicios de polinización con el Formulado Específico, evaluando distintas variables relacionadas con la actividad recolectora de las abejas, así como con el rendimiento de los cultivos. Si bien los incrementos no resultaron estadísticamente significativos para todas las variables evaluadas, se observaron tendencias positivas tanto en la actividad recolectora de la abeja como en el rinde de los cultivos. En suma, los resultados de esta Tesis permiten una mayor comprensión del comportamiento recolector de las abejas melíferas en tres cultivos altamente dependientes de polinización entomófila y de su interacción con otros polinizadores nativos silvestres o introducidos. Asimismo, aportan evidencia a favor del uso de la estimulación olfativa como herramienta para sesgar el comportamiento de las abejas hacia el cultivo de interés y así incrementar su eficiencia polinizadora en sistemas agrícolas.
Abstract:
The honeybee Apis mellifera is the main managed pollinator in agroecosystems, whose production relies on hundreds of beehives which are temporarily introduced in the fields to provide pollination services. After arrival, honeybees must learn and remember features of a novel environment, showing great behavioural plasticity in the location, discrimination and memorization of profitable food sources. Among the cognitive processes involved in the foraging behaviour, the learning of floral scents and the formation of olfactory memories play a crucial role in the exploitation of resources. Despite the honeybee dominance as managed pollinator in agroecosystems, its efficiency can be limited in certain crops, such as sunflower (Helianthus annuus) for hybrid seed production, Southern highbush blueberry (Vaccinium corymbosum) and kiwifruit (Actinidia chinensis var. deliciosa). In this Thesis, A. mellifera foraging behaviour was studied in relation to other wild or managed native bees, considering ecological and behavioural aspects of the pollinators as well as ecophysiological characteristics of the crops. Firstly, honeybees and native solitary bees of the genus Melissodes visiting a highly dimorphic sunflower hybrid presented differential spatial distribution and foraging patterns between the pollen-donor (male fertile, MF) and the seed-producing (male sterile, MS) parental lines. In regard to the transfer of pollen from MF to MS sunflowers, although both groups exhibited high floral constancy when foraging in MF, sunflower pollen was found on the body of the great majority of honeybees captured on MS inflorescences, thus indicating that sunflower pollen could be potentially transferred by social bees. Secondly, honeybees and managed native bumblebees Bombus pauloensis showed complementary foraging patterns in a mixed blueberry plantation of two co-blooming cultivars. While bumblebees visited more flowers and carried more blueberry pollen throughout the day, the greater the greater worker population of honeybees was able to overcome the difficulties imposed by the specialized flower morphology of this crop. Also, honeybees were more likely to switch between cultivars than bumblebees, thus promoting cross-pollination. On the other hand, given A. mellifera cognitive abilities to learn floral scents, in this Thesis the development of tools which aimed to bias their foraging preferences based on their olfactory memories was proposed. To this end, the volatiles of blueberry and kiwifruit flowers were collected and analysed, and were then considered for the formulation of different synthetic odorant mixtures. The blends selected as Specific Mimic Odours were those which honeybees could not discriminate from the natural floral scent of each crop in olfactory conditioning protocols under the proboscis extension reflex (PER) paradigm. During a second phase in the field, beehives providing pollination services were stimulated with the Specific Mimic Odours and different variables related to honeybee foraging activity, as well as to the crops yield, were assessed. Although the observed increases did not result statistically significant in all variables measured, positive trends were found both in honeybee foraging activity and in crops yields. Altogether, the results provide valuable knowledge for a more thorough understanding of honeybee foraging behaviour in three highly pollinator-dependent crops and their interaction with other wild and managed native bees. Moreover, this Thesis presents evidence supporting the use of olfactory stimulation as a tool to bias honeybees towards a target crop, thus potentially increasing their pollination efficiency in agroecosystems.
Citación:
---------- APA ----------
Estravis Barcala, María Cecilia. (2022). Ecología cognitiva de la abeja Apis mellifera en cultivos agrícolas : estudios básicos y aplicados en distintos ecosistemas productivos. (Tesis Doctoral. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales.). Recuperado de https://hdl.handle.net/20.500.12110/tesis_n7069_EstravisBarcala
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Estravis Barcala, María Cecilia. "Ecología cognitiva de la abeja Apis mellifera en cultivos agrícolas : estudios básicos y aplicados en distintos ecosistemas productivos". Tesis Doctoral, Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales, 2022.https://hdl.handle.net/20.500.12110/tesis_n7069_EstravisBarcala
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