GUIOMAR NATES-PARRA¹ y ÁNGELA RODRÍGUEZ C.²

¹ M. Sc. ProfesoraTitular. Departamento de Biología, Universidad Nacional de Colombia, Sede Bogotá. mgnatesp@unal.edu.co. Autora para correspondencia.

² Bióloga, Universidad Nacional de Colombia, atrodriguezc@unal.edu.co

Recibido: 15-oct-2010 - Aceptado: 9 may-2011

La actividad de forrajeo en las abejas sociales depende de las condiciones internas de la colonia, su estado poblacional, distancia de vuelo de las obreras y de variables ambientales como temperatura, humedad relativa, intensidad lumínica, precipitación, velocidad del viento (Kleinert-Giovannini y Imperatriz-Fonseca 1986; Bruijn y Sommeijer 1997; Hilário et al. 2003). Los ciclos de floración, la disponibilidad, forma y distribución de los recursos también son factores determinantes en la actividad de forrajeo (Marques-Souza et al. 1996).

La información sobre la actividad de vuelo en las abejas es importante porque proporciona datos fundamentales para el conocimiento de la biología de las especies, potencial genético de la colonia, comportamiento de forrajeo y su aplicación en la implementación de programas de manejo para polinización (Iwama 1977; Hilário et al. 2000).

Los comportamientos de forrajeo de las abejas varían dependiendo de las estrategias de cada especie para consecución de recursos, preferencia floral y fenología de las plantas (Ramalho et al. 1989). Aspectos de la actividad externa se conocen para algunas especies del género Melipona: M. asilvai Moure, 1971 (Souza et al. 2006), M. eburnea Bennett, 1831 (Biesmeijer et al. 1999), M. bicolor Lepeletier, 1836 (Hilário et al. 2000, Hilário y Imperatriz-Fonseca 2009), M. crinita Moure y Kerr, 1850 (Cortopassi- Laurino, 2004), M. compressipes (Fabricius, 1804) (Kerr 1996), M. eburnea fuscopilosa Friese, 1900, M. flavolineata Friese, 1900, M. grandis Guérin-Méneville, 1844, (Cortopassi-Laurino 2004), M. marginata Lepeletier, 1836 (Kleinert-Giovannini y Imperatriz-Fonseca 1986; Borges y Blochtein 2005), M. quadrifasciata Lepeletier, 1836 (Guibu et al. 1988), M. seminigra Friese, 1903 (Carvalho-Zilse et al. 2007) M. subnitida Ducke, 1910 (Bruening 1990), y M. scutellaris Latreille, 1811 (Kerr et al. 1996; Pierrot y Schlindwein 2003; Ramalho et al. 2007).

De las aproximadamente 70 especies de abejas del género Melipona en el neotrópico (Camargo y Pedro 2008) en Colombia hay algo más de 20 especies, algunas de las cuales son muy utilizadas en producción de miel (Nates-Parra 1995; Nates-Parra 2005). Melipona eburnea es una de las especies más comunes y se encuentra en Colombia, Perú, Bolivia y Brasil (Camargo y Pedro 2008). En nuestro país se distribuye en la Amazonia, la Orinoquia y los Andes, desde los 800 hasta los 2100 msnm (Nates-Parra 2007). Según Camargo y Pedro (2008) la especie hace parte del grupo eburnea, típicamente amazónico. Sin embargo en Colombia hemos encontrado especies del grupo en la zona Andina (Nates-Parra 1995). La especie conocida como “ala”, “guare”, “abeja-real” es muy apreciada por la calidad de su miel; a pesar de su importancia y de ser una especie que se adapta muy bien a cría en cajas racionales, está afectada por procesos de degradación de los ecosistemas, lo cual reduce sus sitios de nidificación y recursos alimenticios, además de actividades de “cazadores de miel” quienes contribuyen a la reducción de nidos en ecosistemas naturales. Melipona eburnea está reportada dentro de la categoría VU de la UICN (Nates-Parra 2007).

El objetivo de este trabajo es documentar aspectos de la biología de Melipona eburnea, especialmente en cuanto a su actividad externa y materiales recolectados en épocas secas y lluviosas en el piedemonte llanero de Colombia.

El trabajo se realizó en la vereda San José del Municipio de Acacías (Meta, Colombia) a 8km del casco urbano entre los ríos Acacias y Guamal (498msnm; 26°C). El área hace parte del piedemonte llanero (3°55' 4°10'N 73°28' 73°49'W), una región importante porque representa la transición entre la cordillera Oriental y la llanura, donde se encuentran zonas de vida como el bosque húmedo tropical (bh-T), bosque muy húmedo tropical (bmh-T), bosque muy húmedo montano bajo (bmh-MB) y zona de transición entre bosque húmedo y seco; pero también es una región donde se observa una marcada y acelerada modificación de los ambientes naturales por la expansión de la frontera agrícola y ganadera y por la creciente urbanización.

La zona particular se caracteriza por la presencia de fincas de grandes extensiones, algunos pocos fragmentos de bosque secundario y cultivos, jardines y huertas. El pastizal es el estrato predominante. Bignoniaceae, Caesalpinaceae, Euphorbiaceae, Moraceae y Verbenaceae son las familias vegetales más abundantes.

Se estudiaron cinco colonias de Melipona eburnea, dos de las cuales se encontraban en estado natural en árboles vivos (Pouroma sp y Psidium guajava) y eran bastante fuertes. Las otras tres se obtuvieron en el Municipio de Guamal, Vereda Monserrate y se transfirieron a cajas racionales en el Colegio Departamental Agropecuario de Acacías donde se estableció un Meliponario piloto; uno de estos nidos estaba débil y los otros dos presentaban un estado razonablemente bueno (Tabla 1).

Se registraron las actividades de las abejas y se tomaron muestras en época seca (enero-febrero de 2004) y en época lluviosa (abril-mayo de 2004). Durante cada época se hicieron 15 días de observaciones distribuidas en tres días para cada nido desde las 5:30 hasta las 17h. cada hora, durante 10 minutos. En total se hicieron 361 periodos de observación de 10 minutos cada uno. Utilizando un contador manual se registró el número de abejas entrando y saliendo de cada nido, anotando tipo de material transportado (polen, barro, resinas). Se consideró que cuando las abejas entraban sin ningún material en la corbícula (“sin carga aparente”) esto podría corresponder a cargas de néctar o agua (Cortopassi-Laurino 2004; Carvalho-Zilse et al. 2007). Simultáneamente se hicieron mediciones de temperatura y humedad relativa cada hora. Ocasionalmente se tomaron muestras de polen de corbículas para análisis posteriores. Para estimar las diferencias de actividad de forrajeo entre colonias, por épocas climáticas y durante el día se utilizó la prueba de Kruskal-Wallis. La relación entre la actividad de forrajeo y las características ambientales como temperatura y humedad se analizó mediante la correlación no paramétrica de Spearman (Gibbons y Chakraborti 2003).

Actividad de forrajeo durante el día. La actividad de forrajeo de M. eburnea, se inicia al amanecer y el forrajeo de polen es particularmente intenso en las primeras horas del día, al igual que en otras especies del género Melipona (Bruijn y Sommeijer 1997; Hilário et al. 2003; Cortopassi-Laurino 2004; Borges y Bochtein 2005; Souza et al. 2006, Carvalho- Zilse et al. 2007). Las obreras de M. eburnea inician su actividad entre las 5:30 y 5:45 a.m. El forrajeo es mayor en las horas de la mañana particularmente entre las 6:00 y 7:00 horas; la tendencia general es a disminuir actividad en las horas de la tarde (Figs.1A, B). El 60,7% de las abejas que entran en el día, lo hace en las horas de la mañana y el 39,3% en las horas de la tarde (Tabla 2). Hay diferencias significativas tanto en la entrada (H=23.697, P<0,001) como en la salida (H=21.487, P<0.001) de obreras en horas de la mañana y la tarde. De la misma forma se presentan diferencias en el número de entradas de abejas en las diferentes horas del día (H=42.723, P<0,001).

El hecho que las abejas inicien muy temprano por recursos alimenticios es un comportamiento común que puede haber aparecido evolutivamente como adaptación a las condiciones ambientales del entorno (Guibu y Imperatriz-Fonseca 1984; Cortopassi-Laurino 2004) o como estrategia para obtener recursos en un espacio libre de enemigos y competidores, como se da en otros grupos de abejas con comportamiento vespertino o crepuscular (Wcislo et al. 2004).

El porcentaje de obreras de M. eburnea, que entran con carga, es bastante reducido (8,02-22,14%) respecto al total de abejas que llegan a los nidos (Tabla 1) indicando que, en promedio, el 91,6% de las abejas que llegan lo hacen sin carga aparente (excepto la colonia No. 2 en la cual ese porcentaje fue de apenas 77,8%) (Tabla 1); la “carga aparente” puede estar constituida por agua, néctar o ningún material. Cortopassi- Laurino (2004) y Carvalho-Zilse et al. (2007) utilizan este valor como una medida arbitraria para indicar la entrada de néctar/agua a las colonias. Para M. seminigra, en sistemas agroforestales de la Amazonia, Carvalho-Zilse et al. (2007) registraron un menor porcentaje de abejas (6%) entrando con néctar/agua de lo registrado en este trabajo para M. eburnea (Fig. 2); Cortopassi-Laurino (2004) por su parte observó que para M. crinita, el menor porcentaje de entradas con néctar fue de 21,3% en época lluviosa; para las otras especies (M. flavolineata, M. eburnea fuscopilosa y M. grandis) esa autora reporta porcentajes superiores al 49%. Esto puede deberse a la metodología utilizada, puesto que mientras Carvalho-Zilse et al. (2007) mencionan que consideraban abejas entrando con cargas cuanto tenían “cierta distención abdominal”, ni Cortopassi-Laurino (2004), ni en este trabajo se tuvo en cuenta esa característica. Pierrot y Schlindwein (2003) trabajando en M. scutellaris, interpretan el regreso de forrajeras con corbículas vacías solamente como forrajeo de néctar; esa actividad oscila entre el 50 y el 80% de todas las abejas que retornan a los nidos, valor inferior al encontrado en este trabajo para M. eburnea.

No se observaron diferencias importantes entre el porcentaje de abejas que llegan “sin carga aparente” en la mañana y en la tarde o entre época seca y lluviosa (Fig. 2), aunque en la tarde tanto en época seca como en época lluviosa hay incremento en el porcentaje de abejas entrando “sin carga aparente” (94,9% y 96,2% respectivamente). En términos generales, los meliponinos recolectan polen en las horas de la mañana y néctar posteriormente cuando ha pasado el pico de recolección de polen, después de las 10 de la mañana(Bruijn y Sommeijer 1997; Hilário et al. 2003; Cortopassi-Laurino 2004; Borges y Bochtein 2005; Souza et al. 2006). Esta división horaria parece debida al incremento gradual de concentración de azúcar en el néctar a medida que avanza el día; las forrajeras prefieren concentraciones entre el 40 y 65% (Biesmeijer et al. 1999).

En cuanto al número de abejas que salen no hay diferencias significativas respecto a las que entran.

Durante los viajes de forrajeo las abejas recolectan además, materiales para construcción. Del total de abejas que regresaron solamente el 11,31% entraron con cualquier material: el mayor porcentaje de forrajeras entra con polen, seguido de resinas (con y sin semillas) y barro (Tabla 2). Este porcentaje es claramente diferente entre la mañana y la tarde cuando disminuye la actividad general; se incrementa el porcentaje de abejas entrando con barro (2,1%) y decrece considerablemente la entrada de polen (0,16%), como también la de resinas (Tabla 2; Fig. 3).

El forrajeo de polen por obreras de M. eburnea se inicia temprano en la mañana (5:30h) con un pico muy marcado entre las primeras horas de la mañana al igual que en obreras de M. scutellaris (Pierrot y Schlindwein 2003), M. seminigra (Carvalho-Zilse et al. 2007), o de M. rufiventris (Fidalgo y Kleinert 2007); disminuye gradualmente a medida que avanza el día y es casi nulo después de las 10 am; ocasionalmente se presenta un aumento en la recolección por este recurso en las horas de la tarde (3 pm), pero son pocas las abejas que realizan esta actividad y se presenta por pocos minutos (Figs. 1 A - B); Pierrot y Schlindwein (2003) registraron alta actividad de recolección de polen, durante una tarde en M. scutellaris, debido quizás, a un florecimiento masivo de una determinada especie vegetal. En general existen diferencias significativas en el porcentaje de abejas que regresan al nido con cargas de polen (H=9,128, P=0,002) en las diferentes horas (mañana y tarde, Fig. 3). Roubik (1989) atribuye los picos de recolección de polen en la mañana a disponibilidad de recursos. El polen generalmente es abundante en la mañana y disminuye en la tarde como consecuencia del forrajeo por obreras. Sin embargo es posible que ante una “explosión” en floración de una especie vegetal particular, en las horas de la tarde, las abejas aprovechen ese recurso e incrementen su recolección de polen en esas horas del día.

Gran cantidad de alimento en la colonia (polen) sugiere mayor estímulo de postura de huevos por parte de la reina y mayor crecimiento de la colonia (Souza et al. 2006), tal como se observa en las colonias 2, 4 y 5 (Fig. 4).

En cuanto a recolección de otros materiales las obreras entran barro, resinas (con y sin semillas) y lo transportan en las corbículas. A diferencia de la entrada de polen, que está concentrada en las primeras horas de la mañana, estos otros materiales entran durante todo el día, en diferentes intensidades; la recolección de resinas y de barro se realiza desde las 6:00h. hasta las 17:00h. aproximadamente, y con mayor actividad entre las 8:00h. y las 11:00h., cuando ha pasado el pico de actividad de forrajeo de polen (Fig. 5). Dentro de las resinas las obreras de M. eburnea transportan hasta el nido entre ocho y 15 semillas en sus corbículas y mandíbulas;, allí, junto con el barro, son utilizadas para recubrir paredes o entradas del nido, tapar grietas, o son almacenadas en cúmulos para ser usadas después (Rodríguez y Nates-Parra, en preparación).

A diferencia de la recolección de resinas se presentan picos de actividad de recolección de barro entre las 8-10, a las 12 y a las 15 horas (Fig. 5). El número máximo de abejas entrando con barro fue 19 y se dio hacia las 15 horas; hubo diferencias en la tarde respecto a la colecta de barro en la mañana (H=8,067, P=0,004).

La entrada de resinas también se observó durante todo el día, pero en mayor intensidad que la entrada de barro y tiene a disminuir considerablemente después de las 15 horas, aunque tampoco se presentan diferencias entre la recolección de resinas en la mañana y la tarde (H=0,042, P=0,838). El pico máximo de recolección de resinas fue a las ocho de la mañana. El número máximo de forrajeras entrando con resinas fue 11 y se dio hacia las 6 de la mañana.

Actividad de forrajeo en las dos épocas climáticas. La tendencia general es a disminuir la actividad a medida que avanza el día en los dos períodos. En las dos épocas climáticas hay diferencias en la actividad de las abejas a la entrada del nido (abejas entrando H=28,912, P<0,001) y saliendo (H=25,072, P<0,001). El porcentaje de obreras que entran con cargas es mayor en época lluviosa (11,9%) que en época seca (8,8%) (Fig. 3).

Si bien la entrada de polen es mayor que la entrada de otros materiales en las dos épocas, en la estación seca se incrementa la entrada de barro y se reduce la entrada de abejas con polen y resinas. El porcentaje de abejas entrando con resinas es ligeramente mayor en época lluviosa. Al contrario, el porcentaje de obreras entrando con barro es mayor en época seca (Fig.3), lo cual difiere de los resultados registrados para otras especies de Melipona, en donde incrementan la recolección de barro en época lluviosa (Cortopassi-Laurino 2004).

La lluvia afecta la actividad de forrajeo, pero no la paraliza del todo a menos que sea muy intensa y prolongada; en esos días las abejas recolectan principalmente néctar y materiales para construcción; la actividad de forrajeo de polen no se reanuda en la tarde aunque la lluvia se haya presentado en horas tempranas de la mañana. Hilário y Imperatriz-Fonseca (2009) señalan que las diferencias estacionales en recolección de polen por parte de obreras de M. bicolor estarían relacionadas con la producción de sexuados, el número de individuos y el tamaño corporal.

El porcentaje de obreras de M. eburnea que llegan con polen en época lluviosa (8,53%) es mayor que en época seca (5,11%); con la lluvia se incrementa la floración de plantas y por tanto la disponibilidad de alimento, además en época lluviosa disminuye la temperatura y aumenta la humedad, condiciones que favorecen la recolección de polen por esta especie en esta región, semejante a lo observado por Lorenzon et al. (2003) en Piaui (Brasil) donde la mayor floración se da en época lluviosa y es en esa época donde hay mayor actividad de las abejas sobre las flores. Durante la época seca en esa misma región la actividad de forrajeo de las abejas decrece.

Inversión del tiempo en las diferentes actividades. Las forrajeras de M. eburnea invierten 11 horas diarias en sus actividades externas generales en las dos épocas climáticas (Fig. 1B). Sin embargo hay diferencias en el tiempo invertido en recolección de polen y otros materiales dentro de cada época. En época lluviosa hay una mayor amplitud en el tiempo de recolección de polen en los diferentes nidos (4 a 10 horas) mientras en época seca este valor se reduce (2 a 4 horas). En cuanto a la recolección de otros materiales no hay mucha variación: en época lluviosa se invierten entre 9-10 horas mientras que en época seca utilizan 8 a 10 horas. Nuestros datos difieren de los presentados por Borges y Blochtein (2005) para M. marginata obscurior porque el tiempo invertido depende de la época del año: entre 9 y 13 horas en primaveraverano, mientras que en otoño invierno fue de 10 horas. M. m. obscurior recolectó polen durante 8 horas en primaveraverano y 10 horas en otoño-invierno).

Diferencias entre colonias. Las cinco colonias difieren en su comportamiento de forrajeo y el número de abejas que entran y salen es un indicativo de su estado de desarrollo, tal como ya fue observado por Hilario et al. (2000) en Melipona bicolor. El resultado de las pruebas de Kruskal-Wallis demuestran que el número de forrajeras de M. eburnea que entran y salen es diferente entre colonias (P<0,0001); se forman tres grupos según su grado de actividad : grupo 1 (nidos 1 y 2, alojados en colmenas racionales y en franca recuperación, actividad media), grupo 2 (nido 3; alojando en colmena racional, débil, actividad baja) y grupo 3 (nidos 4 y 5, en cavidades naturales y fuertes, gran actividad) (Tabla 1, Fig. 4). En la región tropical la disponibilidad de polen no es factor limitante, pero si hay una competencia intraespecífica entre colonias fuertes, medias y débiles de la misma especie. En colonias fuertes la colección de polen se presenta más temprano que en colonias medias o débiles (Hilário et al. 2000). Sin embargo nuestros datos muestran que el valor máximo de forrajeras entrando con polen se da siempre a las 6 de la mañana, independiente del estado de desarrollo de las colonias, a diferencia de las entradas generales en donde se pueden presentar picos de actividad temprano en la mañana (6 am), en horas diferentes en el transcurso del día y en las dos épocas climáticas (Fig.6 A, B).

También hay diferencias significativas en el porcentaje de abejas entrando con polen, barro, resinas (P<0,001, para todos los casos) y en las horas de actividad máxima en las dos épocas climáticas (Fig. 4, 6 A, B).

En cuanto al tiempo invertido en recolección de recursos entre colonias las mayores diferencias se observan en entradas con polen, porque mientras el nido cinco es el que más tiempo utiliza (10 horas), los otros nidos gastan 4 horas en la misma actividad. Para el periodo seco los nidos uno y cinco reducen el tiempo invertido mientras que los otros nidos lo incrementan. La recolección de otros recursos no muestra variaciones importantes entre nidos. Cada nido tienen sus particularidades que influyen sobre el comportamiento general de las obreras (al interior y exterior del nido); aspectos fisiológicos y morfológicos de las obreras como su ciclo de desarrollo y el tamaño de los individuos están directamente relacionado con su capacidad e intensidad de forrajeo (Ramalho et al. 1994, 1998).

Efecto de la Temperatura y humedad sobre la actividad de forrajeo. En la época lluviosa la humedad es alta (75,1% -92,6%) y la temperatura oscila entre 22,4 y 29,9ºC. En este periodo la actividad externa de las abejas es menor que en época seca. Por el contrario la actividad de las abejas es mayor cuando la humedad es más baja (42,2%- 65,1%) y la temperatura se incrementa (24,7 a 33,2 grados) durante el período seco. En las dos épocas la actividad general y la recolección de polen disminuyen a lo largo del día con el aumento de temperatura. (Fig. 7).

Tanto en época seca como lluviosa el incremento de temperatura se traduce en disminución del porcentaje de obreras entrando con polen (seca: rs=-0,612, P=0,034; lluviosa: rs=- 0,682, P=0,021). La temperatura también afecta las entradas totales (r_s=-0,615, P=0,03) y la entrada de resinas durante la época seca (r_s=-0,887, P<0,001).

La HR no influye en la actividad de las abejas en época lluviosa; sin embargo en época seca si hay correlación negativa con entrada de polen (r_s=-0,581, P=0,048).

Nuestros datos corroboran otras observaciones en las cuales la temperatura parece ser el factor ambiental más importante para la actividad externa de las abejas (Iwama 1977; Corbet et al. 1993). En M.. bicolor hay mayor actividad externa cuando HR es alta y temperatura moderada (Hilario et al. 2000). Souza et al. (2006) encontraron que en M. asilvae (abeja de bioma de sabana), a diferencia de lo encontrado en este trabajo, existe una correlación positiva entre la temperatura con la entrada de abejas y recolección de polen; por su parte la HR se relacionó directamente con la recolección de barro, aunque no tuvo ninguna relación con la actividad general. Oliveira (1973) menciona que cuando pasa de día soleado a cubierto, así se incremente la temperatura, la actividad decrece.

Para M. eburnea nunca observamos actividad por debajo de los 20,8 grados, y la HR mínima fue de 27%. La temperatura óptima estuvo entre 21 y 26 grados lo cual está dentro de los rangos reportados para otras especies de Melipona (Guibu y Imperatriz 1984; Kleinert-Giovannini y Imperatriz 1986; Biesmeijer et al.1999; Hilario et al. 2000; Borges y Blochtein 2005; Souza et al. 2006).

El comportamiento de las forrajeras de M. eburnea es muy similar al comportamiento de otras especies de Melipona en otras regiones, aunque se presentan algunas diferencias, particularmente en cuanto al efecto de factores climáticos sobre su actividad externa. Con la disminución de la temperatura y el aumento de humedad en época lluviosa el forrajeo de polen se incrementa; y en general hay mayor actividad de regreso de obreras con cargas a los nidos. Las actividades de forrajeo de M. eburnea están concentradas en las horas de la mañana y el polen es el recurso más colectado. El porcentaje de abejas regresando con néctar o agua, medido por el número de abejas que regresan sin carga aparente, es mucho más alto que el registrado para otras especies de Melipona. Es evidente que el comportamiento de las abejas depende en gran parte de las condiciones internas de sus nidos, lo cual se traduce en que las forrajeras deben suplir necesidades diferentes (alimento o materiales de construcción) y por eso se observa variabilidad en las actividades en los cinco nidos de M. eburnea estudiados.

Las autoras agradecen a los integrantes del LABUN que participaron en las salidas de campo (P. Baquero, A. Parra, M. I: Gómez, D. Velez, E. Palacio, B. Mantilla); a J.M.F. Camargo in memorian por la identificación de algunas especies. A Víctor Solarte por el apoyo en los análisis estadísticos. A dos evaluadores anónimos por las sugerencias para mejorar este trabajo. A la comunidad de la vereda de S. José de Acacías y a las directivas del colegio Agropecuario de Acacías. A la Estación de Biología Tropical Roberto Franco de la Universidad Nacional (Villavicencio) por el apoyo logístico. A la Universidad Nacional de Colombia, Facultad de Ciencias, Departamento de Biología (sede Bogotá) por su apoyo y a la División de Investigaciones de Bogotá (DIB) de la UN por la financiación del proyecto Cría y manejo de abejas sin aguijón en el Piedemonte llanero a G. Nates-Parra (convocatoria Prometeo No.201010024542003).

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