Los Secretos Genéticos de las Avispas Descubiertos: La Clave de Su Éxito en la Invasión Global

Por primera vez, los científicos han secuenciado los genomas del avispón europeo y del avispón asiático de patas amarillas, comparándolos con el genoma del avispón gigante del norte previamente secuenciado. Los avispas son especies invasoras efectivas, habiéndose adaptado a nuevos ambientes y presas. El estudio reveló una evolución rápida del genoma, con muchos genes duplicados o mutados, especialmente aquellos relacionados con la comunicación y el olfato. Comprender estos genomas podría ayudar a controlar las poblaciones de avispón, apoyando su papel en el control de plagas en los ecosistemas nativos y mitigando su amenaza ecológica en regiones invadidas.

Los investigadores de la UCL secuenciaron los genomas de dos especies de avispón, descubriendo una rápida evolución del genoma que puede explicar su éxito como especies invasoras, lo que podría ayudar a controlar sus poblaciones e impacto ecológico.

Los genomas de dos especies de avispón, el avispón europeo y el avispón asiático (o avispón de patas amarillas) han sido secuenciados por primera vez por un equipo dirigido por científicos de la UCL (University College London).

Al comparar estos genomas decodificados con el del avispón gigante del norte, que ha sido recientemente secuenciado por otro equipo, los investigadores han revelado pistas que sugieren por qué los avispas han tenido tanto éxito como especies invasoras en todo el mundo.

Los avispas son las avispas sociales más grandes; juegan importantes roles ecológicos como depredadores principales de otros insectos. En sus regiones nativas, son controladores de plagas naturales, ayudando a regular las poblaciones de insectos como moscas, escarabajos, orugas y otros tipos de avispas. Estos servicios son críticos para los ecosistemas saludables, funcionales y también para la agricultura.

Pero los avispas también tienden a ser muy exitosos como especies invasoras. Pueden establecerse en áreas donde no son nativos y causar daños ecológicos y económicos potencialmente enormes cazando polinizadores importantes, como abejas melíferas, abejas silvestres y sírfidos.

Para entender mejor cómo estas especies han expandido con tanto éxito sus rangos, el equipo internacional de científicos investigó los genomas de tres tipos de avispas.

Una secuencia del genoma es el conjunto de instrucciones -un código genético- que hace una especie. Comparar los genomas de diferentes especies puede dar información sobre su biología, su comportamiento, evolución y cómo interactúan con el medio ambiente.

El avispón asiático (Vespa velutina) es una especie de avispón nativo del sudeste asiático. Es una especie invasora en muchas partes de Europa y también ha sido visto en algunas partes de América del Norte. El avispón asiático es ligeramente más pequeño que el avispón europeo, con patas amarillas distintivas y un tórax aterciopelado oscuro. Su picadura puede ser muy dolorosa e incluso mortal para las personas que son alérgicas. El avispón asiático es un depredador de abejas y otros insectos, lo que puede tener un impacto significativo en los ecosistemas locales y la agricultura.

Los investigadores han secuenciado recientemente los genomas del avispón europeo nativo, Vespa crabro -un importante depredador principal, que está protegido en partes de Europa- y el avispón asiático de patas amarillas invasivo, Vespa velutina, que se ha establecido en gran parte de Europa en los últimos 20 años amenazando los ecosistemas nativos, y ocasionalmente ha sido visto en el Reino Unido. Los compararon con el genoma del avispón gigante del norte, Vespa mandarinia, una especie conocida por su papel como controlador de plagas, polinizador y proveedor de alimentos en su rango nativo asiático, pero es una llegada reciente en América del Norte, donde puede amenazar a la fauna nativa.

Analizando las diferencias entre las tres especies relacionadas, los investigadores pudieron identificar genes que han evolucionado rápidamente desde que las especies se diferenciaron de otras avispas y entre sí, y encontraron algunos genes notables que están evolucionando rápidamente, particularmente en relación con la comunicación y el olfato (olor).

La primer autora del estudio, la Dra. Emeline Favreau (Centro de Biodiversidad y Medio Ambiente de la UCL), dijo: "Nos emocionó encontrar evidencia de una evolución rápida del genoma en estos genomas de avispas, en comparación con otros insectos sociales. Muchos genes se han duplicado o mutado; incluyeron genes que probablemente estén involucrados en la comunicación y en la percepción del medio ambiente".

La evolución del genoma permite a los organismos adaptarse a su entorno y aprovechar al máximo sus alrededores mediante el desarrollo de nuevos comportamientos y fisiología.

El coautor del estudio, el Dr. Alessandro Cini, quien comenzó su trabajo en la UCL antes de pasar a la Universidad de Pisa, dijo: "Estos hallazgos son emocionantes, ya que pueden ayudar a explicar por qué los avispas han tenido tanto éxito en establecer nuevas poblaciones en regiones no nativas".

“Hornets are carried to different parts of the world accidentally by humans. All that is needed is a small number of mated queens to be transported, hidden in cargo perhaps. The genomes suggest that hornets have lots of genes involved in detecting and responding to chemical cues – these may make them especially good at adapting to hunt different types of prey in non-native regions.”

Senior author Professor Seirian Sumner (UCL Centre for Biodiversity & Environment) said: “These hornet genomes are just the beginning. The genomes of more than 3,000 insect species have now been sequenced by efforts around the world, but wasps are under-represented among these.

“Genomes tell us about aspects of the ecology and evolution that other methods cannot. Evolution has equipped these insects with an incredible genetic toolbox with which to exploit their environment and hunt their prey.”

Armed with these new genomes, the scientists hope to help improve the management of hornet populations, both for their ecosystem services as pest controllers in native zones, and as ecological threats in regions where they are invasive.