La construcción de las celdas reales determina la calidad de la reina

Abejas construyendo celdas reales con cera marcada con grafito. Fuente: Yu Fang et al.

Una investigación llevada a cabo por científicos chinos ha llegado a una conclusión muy sorprendente: la forma y el material de las celdas reales es determinante en la calidad de las abejas reinas. Sigue leyendo para conocer más sobre este llamativo descubrimiento.

De una forma intuitiva, los apicultores saben desde hace mucho tiempo que no todas las celdas reales dan lugar a reinas de la misma calidad. Hay celdas reales de emergencia, de enjambrazón, de sustitución o criadas de forma artificial… Todas son muy parecidas, pero las reinas que salen de ellas no siempre son igual de buenas.  Sin embargo, lo que no sabían es que el propio material -la cera- con el que las obreras construyen esas celdas reales resulta fundamental para la calidad de las reinas.

Así lo demuestra una sorprendente investigación de alto nivel que acaba de publicarse y que ha sido desarrollada por científicos chinos. Han descubierto que, cuando construyen celdas reales, las obreras no solo utilizan la cera para elaborar una celda diferente a las demás, sino que levantan un espacio que, por sus características físico-químicas, contribuye a que la larva se transforme en una reina. Consideran que trabajar en las realeras supone una “reprogramación fisiológica y transcriptómica adaptativa en las obreras, lo que les permite procesar y modificar activamente la composición química de la cera de la celda real. Al influir profundamente en el desarrollo de una larva, el entorno diseñado sirve como el intermediario principal que canaliza el destino del organismo”.

Esta investigación cambia la visión que teníamos del desarrollo de las reinas y aporta información muy valiosa para los criadores de reinas, que podrán utilizar este conocimiento en su trabajo para generar reinas de más calidad. Sigue leyendo para saber qué dice esta investigación sobre las celdas reales y cómo se ha llevado a cabo.

Esta investigación es una de las más impactantes de cuantas se han publicado en los últimos meses en el ámbito de la apicultura y el estudio de las abejas. Lleva por título “Queen cell architecture shapes honey bee queen development” (La arquitectura de la realera determina el desarrollo de la abeja reina” y el artículo lo firma el equipo de Yu Fang y Kai Wang (Instituto de Investigación Apícola de la Academia China de Ciencias Agrícolas, con colaboración internacional de UC Riverside, Tübingen y otros). Se publica en Nature, una de las revistas científicas más prestigiosas del mundo.

1 – Las celdas reales: mucho más que simple cera de abeja

El trabajo de estos científicos parte de una pregunta sencilla, pero difícil de resolver: ¿construyen las obreras las celdas reales igual que construyen las demás celdas de la colonia, incluyendo las de zánganos? Esta pregunta se transformó en una hipótesis de partida: “estos tipos de celdas difieren en la protección física que ofrecen a las larvas en desarrollo”.

Para probar esta hipótesis, han puesto en marcha un experimento muy complejo que utiliza diferentes técnicas, tanto de laboratorio, como de manejo de las abejas.

Trabajaron con colonias de Apis mellifera de estirpe italiana en el apiario del Instituto de Investigación Apícola de Pekín, sanas y libres de Varroa, a lo largo de varios años (2019–2025).

El primer problema práctico es que una realera rinde poquísima cera (apenas 0,05–0,08 g), así que para reunir suficiente muestra agruparon unas 150 realeras por colonia, usando cúpulas estándar de producción de jalea real. Cada colonia (diez en total) se trató como una réplica biológica, y tomaron la cera del opérculo/cúpula específicamente para evitar contaminación con jalea real o alimento larvario.

Diferencias físicas en la cera

Por un lado, han tomado muestras de cera de realeras y de obrera normal. Las han sometido a microscopía electrónica y han descubierto que hay diferencias en la estructura básica de esa cera. Señalan que “la cera de las realeras consiste en escamas individuales poco compactadas, mientras que la cera de las celdas obreras es más densa y compacta”.

Después, utilizando técnicas de ciencia de materiales, han comparado las propiedades físicas de ambos tipos de cera. Los resultados muestran que “la cera de las celdas reales presentaba menor resistencia a la compresión, menor resistencia a la tracción, menor densidad y menor dureza que la cera utilizada para las celdas obreras”. También encontraron que “la temperatura máxima de fusión de la cera de las realeras fue significativamente mayor que la de la cera de las celdas de las obreras”.

Imágenes de las diferentes ceras tomadas por microscopía electrónica. Fuente: Yu Fang et al.

También han probado que, aunque ambas ceras contienen cantidades de agua parecidas, la tasa de evaporación de la celda real es mayor a temperaturas relevantes en la colmena (35 °C y 40 °C).

Los investigadores señalan que “en conjunto, estos resultados indican que la cera de las celdas reales no proporciona una mayor protección contra la deshidratación. En cambio, se caracteriza por una mayor maleabilidad y un punto de fusión más alto que la cera de las celdas de las obreras, propiedades que se habían pasado por alto en gran medida en estudios anteriores”.

Diferencias en el perfil químico

Tras analizar las características físicas de la cera de las celdas reales, los investigadores pasaron a las características químicas.

En este punto, gracias a la técnica de espectroscopia infrarroja, han podido comprobar que hay claras diferencias en la composición lipídica (grasas) de ambos tipos de cera. En concreto, la cera empleada para las celdas reales tiene niveles “significativamente más bajos de n-alcanos, como el pentacosano n-C25, y ésteres de cera (WE40, WE42, WE44 y WE46) en comparación con la cera de las células de las obreras”.

Detalles del trabajo con el grafito para marcar las celdillas. Fuente: Yu Fang et al.

Además, un análisis de los ácidos grasos ha mostrado que la cera de las realeras está notablemente enriquecida en ácidos grasos insaturados, incluido el ácido oleico (C18:1 cis), ácido linoleico (C18:2 cis) y ácido α-linolénico (C18:3 n-3).

Después, aplicando técnicas de espectrometría de masas, han identificado hasta 129 compuestos orgánicos volátiles en todas las muestras. De ellos, “20 compuestos (el 15,5 por ciento) fueron exclusivos de la cera de las celdas de reina”.

Para los investigadores, estos resultados “demuestran que la composición molecular de la cera de las celdas reales es significativamente diferente de la de las celdas de obreras, lo que crea un entorno físico y químico único para el desarrollo de las reinas”.

Diferencias al construir las celdas reales

Tras analizar estas características físicas y químicas, han querido ver qué sucede en el comportamiento de las abejas para dar lugar a las diferencias entre ambas ceras utilizadas para construir las celdillas de obreras y las realeras.

Para llevar a cabo este análisis, mezclaron cera de abeja con grafito, un material inerte que permite colorear de negro las celdas construidas con esa cera marcada. Esa cera se aportó a las colmenas y las abejas utilizaron la cera negra sin problemas, lo que permitió a los investigadores ver cómo emplean la cera para construir las realeras. Los resultados son muy llamativos.

En primer lugar, en las celdas reales se encontró menor cantidad de grafito que en las celdillas de obrera, lo que indica que “las obreras recolectan y reciclan selectivamente la cera cercana durante la construcción del panal, probablemente para minimizar los costos energéticos. Sin embargo, la cera utilizada para construir las celdas reales sufre modificaciones más extensas que la utilizada para las celdas de las obreras, como lo demuestran la concentración de grafito diluido y los cambios fisicoquímicos mencionados anteriormente. Esto indica que las abejas obreras desempeñan un papel clave en el procesamiento de la cera que finalmente se utiliza para construir las celdas reales”.

Para entender este papel de las obreras, se emplearon técnicas de monitoreo conductual de alta resolución y análisis transcriptómico (el estudio de todo el ARN presente en una célula o tejido en un momento dado).

Las imágenes de las cámaras térmicas muestran la diferencia de temperatura. Fuente: Yu Fang et al.

Por un lado, equiparon colmenas con “sistemas de observación de comportamiento y temperatura que integra imágenes térmicas, cámaras de alta definición sincronizadas y monitoreo endoscópico”.
Gracias a esa monitorización intensa, han descubierto que el comportamiento de las obreras es diferente cuando construyen celdillas y cuando construyen realeras. Esa diferencia de conducta llevó a una secuenciación de ARN “para comparar los transcriptomas del abdomen de las obreras dedicadas a ambas tareas”.

Los resultados son asombrosos: “las obreras dedicadas a la construcción de celdas reales exhibieron firmas moleculares distintivas adaptadas a sus funciones específicas durante la construcción de panales”. 
Además, han probado que “las constructoras de celdas reales mantenían una temperatura torácica inusualmente alta (39,70 ± 1,07 °C). Esta temperatura es significativamente más alta que las temperaturas torácicas de las obreras que realizaban otros comportamientos”. Los investigadores piensan que es calor extra sirve para fundir esa cera de mayor punto de fusión e incorporarle los lípidos. Con cera marcada con grafito, vieron además que reciclan cera cercana para hacer las realeras, pero la modifican activamente. Es decir, no improvisan: ejecutan una tarea fisiológicamente especializada.

Detalles del trabajo con el grafito para marcar las celdillas. Fuente: Yu Fang et al.

El estudio señala que “el sobrecalentamiento fisiológico, combinado con los cambios metabólicos que identificamos en nuestro análisis transcriptómico, sugiere que las obreras constructoras de celdas reales representan un grupo distinto de obreras con características fisiológicas y de comportamiento únicas”.  Creen que son obreras más jóvenes (5–15 días), y que son capaces activar genes de síntesis de cera y de ácidos grasos, y construir de forma sostenida en el tiempo.

¿Y si se cambia el tipo de cera en la realera?

Todavía quisieron probar mejor estos resultados y, para ello, se propusieron “engañar” a las abejas. Traslarvaron larvas recién nacidas (de menos de 24 horas) a cúpulas de plástico y dejaron que las nodrizas las alimentaran con jalea real durante cuatro días y las opercularan. Después retiraron toda la cobertura de cera natural y la sustituyeron por una cápsula con forma de realera fabricada o bien con cera de realera, o bien con cera de obrera.

Se incubaron esas celdas a 34 °C y 80 por ciento de humedad durante 7 días y después midieron la supervivencia y el peso pupal. Repitieron todo en abril, mayo y junio de 2024 para descartar efectos estacionales, con un grupo control de larvas criadas de forma natural en la colmena.

Los resultados del “engaño” no dejan lugar a dudas: la mortalidad de las pupas se disparó (50–62,5 % frente al 25–38,9 % con cera de realera) y bajó el peso pupal, aunque la geometría fuera idéntica. Lo confirmaron en la abeja occidental (Apis mellifera) y en la oriental (Apis cerana), lo que sugiere que es un rasgo evolutivamente conservado.

La cera comunica y transforma

La conclusión de fondo desafía el dogma clásico: la casta de las reinas no se decide solo por la nutrición (la jalea real), como se ha creído siempre, sino que esta actúa en concierto con un entorno material construido por la colonia.

En ese sentido, los científicos creen que la cera no solo protege: comunica y crea un entorno químico especializado que proporciona una preparación fisiológica crítica. Señalan que esa cera especial ofrece una “exposición temprana a compuestos como el hexanal”, que parece vinculado directamente “la trayectoria endocrina” de las reinas.

Tres tipos de celda real: normales (arriba), selladas con celda de realeras (medio) y selladas con cera de celdilla normal (abajo). Fuente: Yu Fang et al.

La propia física de la cera de las realeras “funciona como una interfaz dinámica que mejora la biodisponibilidad de la señal y reduce la resistencia mecánica de forma sinérgica, impulsando así el cambio de desarrollo hacia la casta de la reina”.

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3 – Tipos de realeras: ¿cuáles son mejores?

Estas diferencias en las celdas reales encontradas por el equipo chino vienen a aportar luz a una discusión histórica sobre las realeras: cuáles son mejores. Los apicultores reconocen fácilmente los diferentes tipos de realeras que puede haber en una colmena y saben que no son iguales. Que unas dan lugar a reinas de alta calidad y otras, simplemente a reinas.

Los principales tipos de realeras que encontramos en una colmena son:

• Realeras de reemplazo. Son las celdas reales que las obreras levantan cuando sienten que necesitan cambiar de reina porque esta es vieja o ha perdido calidad. Generalmente, son realeras muy mimadas. Las obreras seleccionan las mejores larvas y levantan sobre ellas grandes celdas muy reconocibles. Son celdas de gran calidad.
• Realeras de enjambrazón. Cuando las colonias preparan enjambres, también levantan celdas de gran calidad. Eligen bien las larvas y las arropan con celdillas grandes. Sin embargo, a menudo producen demasiadas y en lugares complicados, como los huecos entre panales y marcos de madera, lo que dificulta su desarrollo. Además, las reinas de enjambrazón transmiten genéticas propensas a enjambrar.
• Realeras de emergencia. Estas se desarrollan cuando, por accidente o por organización, las colmenas se quedan sin reina. En estos casos, las abejas, apuradas por la situación, no pueden elegir las mejores larvas, lo que no siempre da lugar a buenas reinas.

Celdas reales listas para nacer. Foto: Isaac S. Ego, en Flickr.

• Realeras de cría artificial de reinas. Los diferentes métodos de cría de reina dan lugar a realeras distintas. Unas son más naturales, porque se desarrollan sobre los panales, como sucede en el método Miller. Otras, menos, porque crecen tras los traslarves, como pasa con el sistema Doolitle.

Conocer bien los tipos de celdas reales y sus características es fundamental para la cría de reinas y, por tanto, para el desarrollo de una apicultura actual y tecnificada. Hoy, la investigación sobre cómo las celdas reales determinan la calidad de las reinas viene a aportar datos de gran valor para la mejora genética de las cabañas apícolas.

4 – Bibliografía empleada

Abou-Shaara, H., Mehrparvar, S., Read, Q. D., Chen, J., & Amiri, E. (2024). Impact of commercial plastic queen cell cups on rearing success and development of honey bee queens. Journal of Apicultural Research, 1–11. 
https://doi.org/10.1080/00218839.2024.2418682

Biri, Melchiorre & Prats, Carmen (1988) El gran libro de las abejas. Barcelona: Editorial de Vecchi.

Fang, Y., Ma, B., Jin, X. et al. (2026) Queen cell architecture shapes honey bee queen development. Nature. https://doi.org/10.1038/s41586-026-10534-3

Jean Prost, Pierre (2007) Apicultura. Conocimiento de la abeja. Manejo de la colmena. Barcelona: Editorial Mundi Prensa.

Lasanta, Eugenio (2018). Apicultura práctica tradicional y moderna: La esencia en el hexágono. Madrid: Liber Factory.

Robles, Elena & Salvachúa, Carmelo (2012) Iniciación a la apicultura. Tecnología y calendario. Madrid: Editorial Mundi Prensa.

Salvachúa, Carmelo & Robles, Elena (2003) Manual de apicultura práctica. Sector apícola Galego.

Wilson, Noah (2014) La abeja. Una historia natural. Librería Universitaria de Barcelona: Barcelona.

Libros para saber más sobre apicultura