Reconocimiento por parte de EXPLORA Valparaíso por su compromiso con la investigación científica escolar durante el 11° Congreso Regional Escolar de Ciencia y Tecnología en 2014

“Como hay un imaginario inclinado a la abeja de miel, la gente no sabe que en Chile hay más de 400 especies de abejas nativas y que ninguna produce miel, que son alrededor de 470 especies nativas declaradas y sólo 3 o 4 introducidas”, expresa la Mg. Elizabeth Chiappa Tapia, investigadora y académica que se desempeñó por más de 30 años en la Facultad de Ciencias Naturales y Exactas de la Universidad de Playa Ancha. Miembro honorario de la Sociedad Chilena de Entomología desde 2017, la investigadora ha desarrollado una trayectoria dedicada a los himenópteros, y en específico, a las abejas y avispas nativas del país. Pequeñas, solitarias y distantes de las zonas urbanas, sus estrategias de vida han llamado la atención de la docente que ha desarrollado más de 50 publicaciones científicas y 28 proyectos de investigación sobre la biología de estas especies.

Desde sus tiempos como discípula del taxónomo y apidólogo Haroldo Toro, desarrolló un interés por estas polinizadoras chilenas y decidió seguir una línea naturalista de investigación de manera independiente. “A mí me gusta estudiar el ambiente de reproducción de las abejas, porque es el momento donde se define el destino evolutivo de la especie. Entonces observo dónde nidifican, cómo nidifican, cuántas lo hacen, cómo es el nido y cuántas celdas construyen”. Ha sido tal su aporte al conocimiento de estas especies que el año 2011 la Sociedad Chilena de Etología le otorgó el Premio Charles Darwin a la trayectoria.

Debido a la estrecha relación entre abejas y flora nativa, usualmente habitan en zonas abiertas para, generalmente, anidar en la tierra “porque la abeja chilena es solitaria y la hembra cría solita a sus descendientes, deja los huevos en una celdilla, tapa el nido y muere”. Frente a la reducción de lugares aptos para nidificación por el alto número de construcciones en la región de Valparaíso, la investigadora ha recorrido distintas zonas de Chile con el fin de estudiar el proceso de reproducción y nidificación de estas pequeñas especies endémicas.

El particular sonido de los machos de Colletes musculus

Etograma y análisis de los sonidos realizados por los machos durante la cópula de Colletes musculus (Friese) (Hymenoptera: Colletidae)” es un artículo inédito en su tipo realizado por Elizabeth Chiappa, Víctor Mandujano y Guillermo Riveros que da cuenta del particular sonido que emiten los machos durante la cópula.

¿Cómo fue el desarrollo de esta investigación?

Desde octubre de 2015 a enero de 2016 observamos una nidificación de C. musculus en Puerto Saavedra, región de La Araucanía. Primero estudiamos el rol de las hembras para construir nidos y luego analizamos el proceso de reproducción, en que nos percatamos que los machos eran muy agresivos, tratando por todos los medios de tomar a las hembras que, usualmente, no están dispuestas a copular.

¿Por qué ocurre esto?

Porque tienen éxitos reproductivos distintos. Las hembras están dispuestas a construir el nido, ovipositar, recolectar el polen y criar a sus descendientes, a diferencia de los machos que sólo les interesa copular. En el caso de la hembra, su rol y éxito evolutivo está en que el limitado número de huevos que produce en su vida lleguen a buen término y nazca el mayor número de crías, mientras que el éxito reproductivo del macho está en el mayor número de hembras que logra fecundar. En estos roles se define el destino evolutivo de la especie, y está determinado dentro de los diversos sistemas reproductivos.

Y en este caso, ¿qué fue lo novedoso que pudieron registrar de esta especie?

La mayoría de la comunicación entre himenópteros ocurre a un nivel químico, sin embargo, esta especie del género Colletes desarrolló la capacidad de comunicarse auditivamente con las hembras mediante 150 emisiones sonoras de los machos durante la reproducción. Registramos una frecuencia promedio de 7,082 Hz y 14,117 Hz, lo que se podría considerar un sonido muy agudo provocado por la vibración de sus alas.

¿Cuál sería el propósito de una respuesta así?

Es probable que ese sonido sea para marcarla. Postulamos que cambiaría la capacidad de respuesta de las hembras, interviniendo el proceso de selección sexual ya que, creemos, podría reflejar la calidad sexual de los machos contra el resto de los competidores en este sistema de apareamiento de competencia no territorial.

Para usted, ¿cuál es el valor de esta investigación?

Nosotros estudiamos la biología de las abejas, y en ese contexto intentamos entender qué es lo que pasa en ese momento de la reproducción de la especie. Realizamos un estudio de ciencia básica que nos servirá para hacer comparaciones con otras abejas chilenas y saber, por ejemplo, si entre especies de la misma familia tienen las mismas conductas y así luego poder relacionar las adaptaciones ecológicas que se pueden producir. Todas estas descripciones de su biología nos sirven para entender lo que ocurre evolutivamente durante este proceso y, en el futuro, poder hacer ciencia aplicada. Si no se entiende esta primera etapa, es dar palos de ciego, porque hay que saber cómo se comporta la especie y tratar de entender el porqué tras esas conductas para posteriormente aplicar.

Sociabilidad en abejas japonesas, el caso de la Ceratina okinawana

Sus grandes aportes al conocimiento de las abejas le han significado la participación en investigaciones internacionales para vivenciar otras formas de sociabilidad de especies foráneas de abejas. Ese es el caso de “Flexible Sociality in a Basically Solitary Small Carpenter Bee, Ceratina okinawana (Hymenoptera, Apidae, Xylocopinae)” investigación realizada en conjunto a Yasuo Maeta y Kazuhito Tazima tras su estadía como profesora visitante en la Universidad Shimane de Japón.

¿Cómo fue esta experiencia?

Fue una experiencia súper interesante porque uno podía ver todo lo que hacían las abejas al interior de los nidos artificiales. El investigador Yasuo Maeta instaló un lugar experimental donde tenía las abejas separadas en colonias donde uno podía sacar la cubierta para ver todo lo que hacían al interior de los palitos en que construían sus nidos, y allí uno anotaba sus conductas según los ensayos que se realizaron.

¿En qué consistieron esos ensayos?

A través de varios experimentos manipulamos a las abejas para estudiar sus conductas y roles al interior de las colonias de acuerdo a las exclusiones artificiales que hacíamos. En algunas colonias existían dos, tres, hasta cuatro abejas en que solo una se convertía en reina, y cumplía ciertos roles como ovipositar o cuidar el nido, mientras que las demás cumplían el papel de obreras y salían a forrajear o a buscar comida para formar los montoncitos de polen para formar el nido.

¿Qué fueron demostrando estas manipulaciones?

Que la sociabilidad al interior de los nidos cambiaba según la presencia o ausencia de la reina. En ese sentido, observamos una sociabilidad flexible ya que al quitar a la reina alguna obrera ocupaba su lugar, y cuando devolvíamos a la reina original ésta muchas veces volvía a su función primitiva. Son abejas básicamente sociales, y aquí comprobamos una flexibilidad en sus comportamientos.

¿Cuáles eran los roles y acciones que realizaban las reinas y las obreras?

Hay un cambio de roles, donde usualmente la reina era la más grande en tamaño y la dominante. Pudimos observar conductas interesantes entre ambas porque, por ejemplo, la reina echaba a las demás, parándose a la entrada del nido y colocando su abdomen como tapón para no permitir el ingreso de las obreras. Había una competencia total con conductas de oofagia para no permitir la descendencia de las rivales.

Estas dos experiencias, nacionales e internacionales, demuestran la gradación y flexibilidad en la conducta de las abejas según su especie. Mientras la abeja chilena Colletes musculus presentaba un alto índice de estereotipia, la abeja japonesa Ceratina okinawana mostraba conductas variables según las manipulaciones realizadas por los y las investigadoras. En ese sentido, la presentación de estas dos investigaciones “demuestra que esta área de estudio puede realizarse en laboratorio, manipulando los ejemplares, o bien observando en terreno las características que rodean la nidificación y las necesidades ecológicas de cada especie”.

Actualmente, la investigadora realiza junto a Ximena Sánchez un proyecto que analiza la relación entre profesores de la Universidad de Playa Ancha y el proyecto PAR EXPLORA Valparaíso, al que se ha integrado por más de 15 años a través de sus distintas actividades y programas. “Me parece que soy la profesora más antigua que ha participado en este proyecto desde la UPLA y se ha convertido en una de mis formas de divulgar la ciencia a un nivel escolar, una forma que encontré muy interesante y que me encanta”.

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