Con cerebros diminutos capaces de sumar y estimar, las abejas de miel son mucho más que las principales polinizadoras del planeta: también han demostrado capacidad de anticipar, recordar y adaptarse, comportamientos similares a los empleados por los seres humanos para aprender. Para mejorar su estudio, investigadores de la Facultad de Ciencias Humanas de la Universidad Nacional de Colombia (UNAL) diseñaron un dispositivo para sujetar insectos diminutos en experimentos sin sacrificarlos, el cual se convirtió en la primera patente de la historia para la Facultad, otorgada en abril de 2025.
Andrea Peñaloza Acosta | Periodista Unimedios Sede Bogotáshare
Un dispositivo de sujeción de insectos, elaborado para mejorar la supervivencia y el bienestar de las abejas en experimentos, es la primera patente otorgada por la SIC a la Facultad de Ciencias Humanas de la UNAL. Fotos: María Fernanda Londoño de la Hoz, Unimedios.
La invención nació en el Laboratorio de Aprendizaje y Comportamiento Animal del Departamento de Psicología, en donde estudian cómo aprenden las abejas y modifican su conducta frente a olores y recompensas. “En investigación, las abejas son los ‘chimpancés’ del mundo de los insectos; al igual que los primates entre los mamíferos, las abejas mieleras sobresalen por su inteligencia entre los de su clase”, explica el profesor Germán Gutiérrez, director del Laboratorio.
Sus capacidades se han probado en diferentes estudios; en Países Bajos, por ejemplo, un grupo de investigadores entrenó abejas para detectar enfermedades respiratorias en humanos y otros animales a partir del aliento, ya que su extraordinario olfato les permite identificar los compuestos químicos asociados y reaccionar extendiendo la probóscide —su lengua— frente a esos estímulos.
En Estados Unidos, proyectos experimentales han demostrado que las abejas pueden identificar sustancias como explosivos o drogas ilícitas, un trabajo similar al de los perros de detección, pero con un entrenamiento más rápido y menos costoso. Otros estudios también han revelado que son capaces de contar el número de flores que visitan antes de volver a la colmena, o de estimar intervalos de tiempo para predecir cuándo encontrarán néctar disponible en el momento preciso.
Para estudiarlas, las abejas son llevadas al frío de la nevera para inducir un estado de sueño temporal que permite manipularlas sin causarles daño durante los experimentos.
Para que algunas de estas observaciones sean posibles, las abejas deben mantenerse en condiciones controladas de laboratorio y ser inmovilizadas cuidadosamente, de modo que no sufran daños y que sus respuestas a distintos estímulos se puedan registrar con precisión.
Durante años la solución más usada en el mundo –especialmente en Norteamérica– han sido los arneses pequeños, improvisados en casquillos de bala reciclados por su tamaño estándar, en donde los insectos quedan sujetados con una cinta pegante para estudiar cómo reaccionan ante determinados olores, sabores o colores. Sin embargo, a pesar de ser una solución práctica, el metal transmite el frío demasiado rápido, lo que, junto con el uso de cinta, reduce la supervivencia de las abejas y afecta la calidad de los experimentos.
Estas limitaciones llevaron a los investigadores del Laboratorio de Aprendizaje y Comportamiento Animal de la UNAL a replantearse cómo inmovilizar a los insectos con un método más seguro, eficiente y humanitario que garantice tanto su observación como su bienestar, pues desde hace más de 6 años el Laboratorio –que ya cuenta con más de 20 años de trayectoria– realiza estudios con Apis mellifera.
Además, los investigadores han trabajado allí con la codorniz japonesa para analizar conductas reproductivas, con roedores y primates en estudios de aprendizaje, e incluso con modelos computacionales que simulan agentes cooperativos, todo ello con el objetivo de entender el comportamiento de diferentes especies, humanas y no humanas: cómo aprenden, predicen y responden a su entorno.
En ese proceso nació la idea de crear un dispositivo para sujetar a las abejas, que superara los problemas del método tradicional con casquillos metálicos y les permitiera a los investigadores trabajar simultáneamente con varios individuos.
Pequeñas en tamaño, grandes en resultados
El resultado fue el “Dispositivo de sujeción de insectos”, la primera patente concedida a la Facultad de Ciencias Humanas por la Superintendencia de Industria y Comercio (SIC) en abril de 2025, un logro que demuestra que la innovación no es exclusiva de las ciencias duras o las ingenierías, sino que también es posible desde las Ciencias Humanas, en este caso la Psicología experimental.
Los investigadores desarrollaron varias versiones del dispositivo, siempre orientadas a proteger el bienestar de las abejas y a mejorar la calidad de los experimentos.
La patente protege un modelo de utilidad que mejora el tratamiento y las condiciones del insecto con respecto a los métodos tradicionales para inmovilizar abejas durante ensayos de aprendizaje. El diseño fue concebido específicamente para su fabricación mediante impresión 3D, con el fin de facilitar su replicación en otros laboratorios o instituciones. Está elaborado en poliuretano termoplástico (TPU), un material elastomérico (flexible) que, además de evitar daños al insecto, proporciona capacidades mecánicas y funcionales al dispositivo. Esto se traduce en una mayor supervivencia y ofrece un mayor margen de confiabilidad experimental para quien lo manipule, gracias a su novedoso diseño de doble cámara cilíndrica y su reposa-mandíbula, que asegura la posición de la abeja.
“Queríamos que las abejas estuvieran más cómodas, sobrevivieran más tiempo y que los experimentos fueran más confiables. Esa pequeña mejora terminó convirtiéndose en patente”, destacó el profesor Gutiérrez.
Con vigencia hasta 2032, la patente registrada reconoce como inventores a los psicólogos Pedro Luis Ravelo Rivera y Brian Alberto Numpaque Pérez, al estudiante de Diseño Industrial Camilo Esteban Patiño Poveda, y al profesor Germán Gutiérrez. El dispositivo, aunque pequeño en apariencia, reunió diversas disciplinas de la UNAL para su creación, desde el programa de Diseño Industrial hasta Medicina Veterinaria y Zootecnia, y se proyecta como una herramienta de impacto nacional e internacional para laboratorios de comportamiento animal.
Aparato automatizado que permite aplicar olores, registrar datos y regular con precisión el suministro de estímulos.
Así mismo, como parte del proceso, crearon un aparato automatizado que mejora los experimentos con abejas mediante el control electrónico, y un software especializado que permite aplicar olores, registrar datos y regular con precisión el suministro de estímulos, lo que reduce el error humano y aumenta el número de abejas para estudiarlas simultáneamente.
Sucralosa vs. sacarosa en el aprendizaje de las abejas
En uno de los experimentos que antecedieron el desarrollo del dispositivo patentado, los investigadores Brian Numpaque, Pedro Ravelo y Ángel Calderón compararon cómo respondían las abejas a través de la extensión de su lengua, al estimularlas con diferentes endulzantes y sujetándolas con un pequeño arnés hecho con el tradicional casquillo de bala para registrar con precisión su conducta frente a olores que asociaban con gotas de sacarosa (azúcar natural presente en el néctar) o de sucralosa (endulzante artificial de uso común en la dieta humana).
Así observaron que las abejas aprendían cuándo se les ofrecía sacarosa, pero no lograban el mismo aprendizaje con sucralosa. Este hallazgo mostró que no todos los estímulos dulces funcionan igual en el aprendizaje animal, y reveló la importancia del azúcar natural para esta especie.
Mientras que las abejas aprendieron a extender la probóscide al olor de la sacarosa, incluso antes de recibir el azúcar, la sucralosa no produjo el mismo efecto: su respuesta fue débil, inconsistente y tendió a desaparecer con los ensayos.
El efecto de bloqueo en las abejas
El bloqueo es un fenómeno del aprendizaje que se descubrió en ratas en 1968. Ocurre cuando un estímulo ya conocido predice un resultado, y por eso “bloquea” el aprendizaje de uno nuevo que aparece al mismo tiempo. Por ejemplo, si una rata aprende que una luz siempre anuncia la llegada de comida, luego, si se presenta luz más sonido antes de la comida, el animal seguirá respondiendo solo a la luz y apenas aprenderá del sonido, porque ya tenía un predictor confiable.
En la vida diaria de las personas ocurre algo similar: si siempre se asocia el olor del café con el despertar matutino, y si un día, además del café suena una campana al mismo tiempo, lo más probable es que sigan reaccionando más al olor que al sonido.
Para comprobar si este efecto también ocurre en abejas, en 2017 los investigadores Ángel Nicolás Calderón Barragán y Pedro Luis Ravelo, dirigidos por el profesor Gutiérrez, realizaron los experimentos con abejas africanizadas sujetadas en el arnés, usando olores como eucalipto, lavanda y jazmín, combinados con gotas de sacarosa como recompensa.
Aunque se esperaba que un olor previamente aprendido impidiera que las abejas asociaran el nuevo, los resultados no confirmaron el fenómeno de bloqueo. Sin embargo, el estudio mostró que el modo en que se presentan los estímulos influye en gran medida en el aprendizaje, ya que cuando se ofrecieron olores separados en una misma jeringa, las abejas aprendieron más rápido desde el primer ensayo.
El hallazgo sobre el bloqueo, aunque no concluyente, sí aportó hipótesis sobre la complejidad del aprendizaje en estos insectos y evidencia la necesidad de montajes experimentales más precisos y controlados como la nueva patente.
El profesor Gutiérrez fue presidente de la International Society for Comparative Psychology, una de las asociaciones científicas más reconocidas en el mundo en el estudio del comportamiento animal y la cognición comparada. Su participación en estos gremios conecta al Laboratorio de Aprendizaje y Comportamiento Animal de la UNAL tanto a nivel nacional como con una red global de investigadores que exploran la manera como distintas especies aprenden, recuerdan y anticipan sucesos de su entorno, aportando evidencia para comprender también la conducta humana.
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