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Etología

Un dulce aprendizaje

Experimentos demuestran la capacidad de las abejas europeas para asociar colores y señales

El cerebro de la abeja: Volumen 1 mm³; Capacidad Alrededor de 1 millón de neuronas; Habilidad:  Es capaz de aprender a distinguir colores y patrones complejos y a contar hasta cuatro

KATHY KEATLEY GARVEYEl cerebro de la abeja: Volumen: 1 mm³; Capacidad: Alrededor de 1 millón de neuronas; Habilidad: Es capaz de aprender a distinguir colores y patrones complejos y a contar hasta cuatroKATHY KEATLEY GARVEY

Aun con un cerebro del tamaño de una semilla de ajonjolí, la abeja europea (Apis mellifera) es capaz de aprender algo sobre un fenómeno que, si bien es sencillo, constituye la base de la capacidad de los seres humanos para pensar y comunicarse mediante símbolos. En los experimentos realizados por los psicólogos Antonio Mauricio Moreno y Deisy de Souza, de la Universidad Federal de São Carlos (UFSCar), en el interior de São Paulo, junto con la entomóloga Judith Reinhard, de la Universidad de Queensland, en Australia, abejas interesadas en un trago de agua azucarada aprendieron a realizar una elección basada en una relación arbitraria entre dos tipos de señales (tarjetas de colores y rayadas). Una relación tan arbitraria como la que existe entre la palabra pelota y el objeto real a la cual ésta se refiere.

“Este trabajo es relevante para los estudios del aprendizaje, pues confirma que un invertebrado es capaz de aprender relaciones arbitrarias”, afirma Dora Ventura, psicóloga de la Universidad de São Paulo (USP) y experta en visión animal, quien no participó en los experimentos. Antes de ese estudio, publicado en diciembre de 2012 en la revista PLoS One, se contaba con resultados que sugerían que las abejas también podían concretar este tipo de aprendizaje, el más sencillo de los comportamientos presimbólicos, así llamados por constituir el requisito previo al desarrollo del lenguaje. Pero era necesario recabar evidencias. Con el trabajo del grupo de São Carlos, cobra fuerza la idea de que incluso el cerebro de una abeja –mayor que el de muchos insectos, aunque con menos de 1 millón de neuronas (el del ser humano cuenta con 86 mil millones)– es capaz de tal desempeño, por mucho tiempo considerado exclusivo de los vertebrados con cerebro mucho mayor, tales como los monos y los seres humanos.

La abeja europea empezó a llamar la atención de los investigadores durante la década de 1940, cuando el zoólogo austríaco Karl von Frisch describió un comportamiento singular de la especie: su famosa danza, la compleja coreografía que realiza la abeja al regresar a la colmena, que le indica a sus compañeras la localización de las flores que encontró. Desde entonces, se han observado decenas de comportamientos, un repertorio comparable al de las aves y los mamíferos, e incluso la capacidad de contar hasta cuatro.

Los experimentos con abejas son distintos a los que se hacen con otros animales. A las ratas y palomas se las enjaula y se las priva de alimento antes del entrenamiento. En tanto, las abejas quedan libres para regresar a la colmena, instalada fuera del laboratorio. “Al comienzo del experimento, pongo un bebedero con un jarabe hecho con agua y azúcar cerca de la colmena”, explica Moreno, quien trabaja con abejas desde 2002. “De no llover, las abejas descubren el bebedero.”

En un minuto, una abeja se empacha de jarabe y regresa a la colmena para allí arrojarlo. Luego vuelve al bebedero para tomar más. Moreno entonces lo aparta de la colmena y va en dirección al interior del laboratorio, con algunas abejas siguiéndolo. Cuando llegan al aparato experimental, él emplea un pincel con pintura gouache para marcar a las abejas que entrenará inmediatamente después. “A veces se asustan y huyen, pero intento marcarlas delicadamente mientras se encuentran compenetradas succionando el jarabe”, comenta.

053-055_Abelhas_206La tarea más elemental que los investigadores les enseñan a las abejas consiste en distinguir entre dos señales distintas: una puesta delante de un bebedero que contiene agua y otra delante de un bebedero con el jarabe. Al cabo de dos horas de entrenamiento, una abeja aprende que solamente una de las señales indica la presencia de azúcar. A este experimento, que se lo viene rehaciendo desde los años 1920, se lo denomina discriminación simple.

En general, las señales que se emplean son pares de tarjetas de colores, patrones gráficos o figuras geométricas sencillas. Con base en los estudios de Dora Ventura sobre la capacidad visual de las abejas, y al cabo de varios intentos, Moreno arribó a la conclusión de que estos insectos distinguen mejor tarjetas amarillas que azules y tarjetas rayadas en blanco y negro con rayas horizontales que tarjetas a rayas verticales.

Una estética azucarada
Sin embargo, esto no significa que las abejas sean incapaces de reconocer señales más complejas. Mientras cursaba una parte de su doctorado en la Universidad de Queensland, entre 2010 y 2011, Moreno colaboró con otro estudio del laboratorio de Judith, en el cual las Apis mellifera aprendieron a diferenciar entre cuadros Picasso y Monet. En experimentos de discriminación simple con empleo de tarjetas con reproducciones de diversas obras, un grupo de abejas recibía jarabe en caso de preferir al cubista y no al impresionista, en tanto que al otro grupo se lo entrenó al revés; y ambos experimentos tuvieron éxito.

Para las abejas, vale todo para obtener el jarabe. En caso de que el mismo se encuentre siempre a la izquierda, por ejemplo, la abeja puede responder correctamente pues ha memorizado su posición, y no porque distinga las señales visuales. Para evitar esto, se alteró la posición de los bebederos constantemente. También se los reemplazaba a menudo por otros nuevos, para que las abejas no se orientasen por el olor que dejan las gotas de jarabe.

En una etapa siguiente, Moreno y sus colegas realizaron los denominados test de discriminación condicional, cuando le añadieron un paso al experimento. Antes de depararse con la señal azul y la amarilla, por ejemplo, la abeja encontraba adelante de ella una tarjeta rayada. Cuando las rayas eran verticales, el jarabe estaba detrás de la tarjeta amarilla. En tanto, si las rayas fuesen horizontales, la tarjeta correcta sería la azul. Para salirse con la suya, la abeja debía deducir esa relación arbitraria, esto es, debía entender que la elección del color dependía de la disposición de las rayas.

Melipona rufiventris: no aprendió en los test la relación arbitraria entre las tarjetas de colores y las rayadas

IB/ USP (Proyecto Vinces/ FAPESP)Melipona rufiventris: no aprendió en los test la relación arbitraria entre las tarjetas de colores y las rayadasIB/ USP (Proyecto Vinces/ FAPESP)

Luego de seis días seguidos de entrenamientos, las abejas europeas lograron acertar en alrededor del 70% de las discriminaciones condicionales. Aun cuando se retiraban los bebederos elegían correctamente.

Entusiasmados con este resultado, los investigadores resolvieron verificar si las abejas podían ir más allá y aprender otro prerrequisito del pensamiento simbólico: aprender a crear nuevas relaciones a partir de las relaciones arbitrarias aprendidas anteriormente.

Entonces alteraron el test invirtiendo el orden de las tarjetas. Pretendían ver si una abeja entrenada para optar por la tarjeta amarilla en caso de pasar antes por la de rayas verticales, por ejemplo, era capaz de elegir la de rayas verticales al pasar por una tarjeta amarilla. La respuesta fue negativa. “Soy pesimista en este punto”, dice Moreno. “No sé de qué modo podríamos producir comportamientos más complejos que los que hemos obtenido.”

De regreso a Brasil, Moreno realizó nuevamente los experimentos de discriminación condicional en el laboratorio de Souza, en la UFSCar, en esa oportunidad testeando con la tujuba (Melipona rufiventris), una abeja nativa de Brasil y sin aguijón, lo que vuelve innecesario el uso del traje de apicultura que se emplea cuando se trabaja con Apis mellifera.

Pese a que lograban discriminar bien las tarjetas, casi todas las tujubas testeadas fallaron a la hora de aprender las relaciones arbitrarias entre las mismas. “En un experimento análogo realizado un año antes, solamente una abeja aprendió, pero recién después de entrenársela durante tres semanas, que es su tiempo de vida”, recuerda Moreno. “Enseguida después murió.”

Factores desconocidos
Este resultado contradice los experimentos pioneros en comportamiento animal realizados por el psicólogo y novelista Isaias Pessotti en los años 1960, en la USP de Ribeirão Preto. Pessotti, quien llegó a inventar un aparato automático de señalización para las abejas, con luces de colores ubicadas al lado de bebederos abiertos y cerrados por pequeñas palancas accionadas por los propios insectos, arribó a la conclusión de que las tujubas era capaces de efectuar discriminaciones condicionales. Con todo, en el aparato de Pessotti, las señales de condición y de elección se exhibían simultáneamente. Por tal razón, muchos investigadores cuestionan si en vez de establecer una  relación condicional, las tujubas no habían aprendido a escoger pares de señales como si fueran una misma cosa. Para evitar dicha posibilidad, Moreno y sus colegas no les mostraron las tarjetas de colores y las rayadas al mismo tiempo, sino una después de otra.

Moreno, Souza y Reinhard aventuran una explicación para la aparente superioridad de las abejas europeas. Naturales de un clima templado, las Apis mellifera habrían evolucionado de manera tal de volverse capaces de establecer asociaciones más complejas, tales como la que existe entre las estaciones del año y las floradas de las distintas especies de plantas. En tanto, las tujubas viven en colmenas menores y no requieren gran variedad de flores para sobrevivir. Además, las floradas tropicales son más constantes a lo largo del año y, por tal motivo, estas abejas no precisarían modificar sus elecciones. “Pero es tan sólo una especulación”, subraya Moreno. “Debemos realizar más estudios comparando la alimentación de la Melipona con la de la Apis.”

“No se debe tomar muy en serio el resultado negativo de la Melipona”, afirma Randolf Menzel, neurobiólogo experto en abejas de la Universidad Libre de Berlín, Alemania. Tal como los propios autores del estudio lo reconocen, el fracaso en los experimentos puede haber sido ocasionado por efectos desconocidos.

“El dispositivo experimental puede haber sido percibido de manera distinta por  cada especie”, explica Martin Giurfa, de la Universidad de Toulouse, en Francia, otra autoridad en comportamiento y neurofisiología de abejas. “El experimento puede ser más estresante para las abejas brasileñas, lo que mermaría su desempeño.”

Proyectos
1. Emparejamiento con el modelo en abejas (Melipona quadrifasciata) (nº 2008/50576-8); Modalidad Beca de doctorado; Coord. Antonio Mauricio Moreno; Inversión  R$ 132.486,12 (FAPESP)
2. Instituto de estudios sobre comportamiento, cognición y enseñanza (nº 2008/57705-8); Modalidad Proyecto Temático; Coord. Deisy das Graças de Souza – UFSCar; Inversión R$ 575.983,91 (FAPESP).

Artículo científico
MORENO, A.M. et al. A comparative study of relational learning capacity in honeybees (Apis mellifera) and stingless bees (Melipona rufiventris). PLoS One. v. 7 (12). 2012.

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