Bombus pensylvanicus, el abejorro americano, es una especie amenazada de abejorro nativa de América del Norte. Ocurre en el este de Canadá, en gran parte del este de los Estados Unidos y en gran parte de México. Una vez que el abejorro más frecuente en el sur de los Estados Unidos, las poblaciones de Bombus pensylvanicus han disminuido significativamente en los últimos años, incluso en su estado homónimo científico de Pensilvania, donde sus números se consideran críticamente bajos. En general, la población ha disminuido casi un 90% en los últimos 20 años. Bombus pensylvanicus tiende a vivir y anidar en tierras de cultivo y campos abiertos. Se alimenta de varias plantas alimenticias, favorece los girasoles y los tréboles, y funciona como polinizador.

Bombus pensylvanicus pertenece al orden Hymenoptera (que consiste en hormigas, avispas, abejas y moscas de sierra), la familia Apidae (que consiste en Cuco, Excavador, Carpintero, Abejorro y Abejas Melíferas), la Subfamilia Apinae (que consiste en Abejas Melíferas, Orquídeas, Abejorros, de cuernos largos y Excavadoras) y el género Bombus (que consiste en abejorros). Dentro de Bombus, B. pensylvanicus pertenece al subgénero Thoracobombus, que incluye especies como Bombus armeniacus, Bombus pauloensis, Bombus dahlbomii, Bombus fervidus, Bombus humilis, Bombus morio, Bombus muscorum, Bombus pascuorum, Bombus pomorum, Bombus ruderarius, Bombus sylvarum y Bombus transversalis. Bombus pensylvanicus a veces se confunde con B. terricola o B. auricomus, pero su pariente más cercano es Bombus sonorus, que se encuentra en México y Arizona. Los científicos a veces tratan a Bombus sonorus como una subespecie de Bombus pensylvanicus, aunque cada especie mantiene diferencias en los genitales masculinos. Se han encontrado individuos intermedios de B. pensylvanicus y B. sonorus en áreas de superposición geográfica, pero se necesitan más pruebas para distinguir si B. sonorus es una subespecie de B. pensylvanicus.

Bombus pensylvanicus es una especie muy extendida, caracterizada por ser de lengua larga. En comparación con su especie similar B. sonorus, B. pensylvanicus tiene un patrón de color más oscuro y se encuentra en el este de los Estados Unidos. Las características de B. pensylvanicus incluyen: dorso torácico amarillo, parte posterior negra, 3 segmentos tergales iniciales alternados en blanco y negro, espacio malar largo y larguirucho y pelo corto. Estas características se asemejan a las de B. fervidus y B. auricomus, lo que lleva a confusión entre las especies. B. pensylvanicus es similar en color y rango a Bombus fervidus. En términos de características dentro de la colmena, una reina más grande mide 22-26 mm en comparación con la trabajadora de 13-19 mm. Los machos tienen una cabeza de válvula de pene hacia afuera con una forma de plátano ancha y, a menudo, tienen un amarillo extenso en el dorso torácico en la parte posterior. Si bien las abejas normalmente se alimentan cerca de sus nidos, se ha observado que los individuos pueden regresar desde una distancia de hasta 1.5 millas. Aunque es probable que haya una variación individual en la capacidad de búsqueda y el tiempo que le toma a una abeja encontrar el camino de regreso al nido. El método utilizado por las abejas es probablemente un método de prueba y error, no un sexto sentido o instinto de búsqueda de hogar porque las abejas mantuvieron una variación variable en el tiempo que tardaron en regresar al nido. Los machos se vuelven más comunes a fines del verano.

S.A. Cameron observó que las abejas del género Bombus tienden a tener una morfología comparable en toda su área de distribución, lo que significa que las adaptaciones conductuales pueden desempeñar un papel importante en la colonización de diferentes hábitats. Se postula que la evolución mimética tiene en cuenta la variación tanto interespecífica como intraespecífica en el patrón de color. El B. pensylvanicus de América del Norte oriental y el B. sonorus de América del Norte occidental son taxones que tienen una morfología similar, pero tienen patrones de color distintos y genitales masculinos diferentes. En áreas donde los dos taxones se superponen, hay introgresión genética entre B. sonorus y B. pensylvanicus, lo que sugiere que los dos taxones pueden ser en realidad conespecíficos (ya que producen descendencia fértil), y se consideran mejor como subespecies.

Bombus pensylvanicus se extiende desde las Grandes Llanuras Orientales hasta el este y centro de los Estados Unidos, el sur de Canadá y México. La especie se ha vuelto más rara, disminuyendo en número principalmente en las partes septentrionales de su área de distribución. B. pensylvanicus generalmente anida en campos de hierba larga, pero a veces puede anidar bajo tierra. La especie utiliza haces de heno o hierba larga para crear nidos protegidos sobre el suelo. Algunos anidan en grietas y madrigueras establecidas, como nidos de pájaros viejos, madrigueras de roedores o en bloques de cemento. Incluso se ha observado que esta especie anida en objetos hechos por el hombre, como cubos o graneros.

Bombus pensylvanicus mantiene un ciclo reproductivo similar al de otras especies de abejorros. Los factores ambientales, así como la accesibilidad de los recursos, afectan el avance cíclico de la colonia. El ciclo comienza en febrero y termina alrededor de noviembre o diciembre. Las abejas hembras pueden producir huevos sin necesidad de aparearse, un proceso conocido como haplodiploidía. Los huevos no fertilizados se convierten en machos, mientras que los huevos fertilizados se convierten en obreras o abejas reinas. El ciclo reproductivo comienza en julio / agosto, cuando un macho se aparea con una reina recién nacida. La reina fertilizada permanece en hibernación hasta la primavera del próximo año, esperando las condiciones óptimas para buscar un nido. En marzo, la abeja reina recoge polen y néctar, como fuente de nutrición y para construir una olla de cera, y establece su colonia. Lo más probable es que estas colonias se organicen e inicien en febrero. Las obreras se desarrollan a través del polen recolectado, ya que estimula los ovarios para crear óvulos, que son fertilizados por los machos del año anterior. La reina continúa calentando los huevos inicialmente, luego los huevos continúan su ciclo de vida de desarrollo: primero la etapa larval, luego las pupas y, por último, las obreras adultas. Las obreras cuidan el nido y los huevos, mientras que la reina pone huevos. Este proceso de huevo a abeja adulta toma alrededor de 4-5 semanas. Las obreras iniciales se alimentan y aumentan el tamaño de la colonia aportando recursos para el crecimiento. Por lo tanto, las obreras que eclosionan más tarde en el año, alrededor de mediados del verano, tienden a ser más grandes que las abejas obreras iniciales. Las colmenas continúan creciendo, y a fines del verano puede haber más de 200 abejas obreras. En el momento en que el tamaño de la colmena es suficiente, la reina detiene la producción de un químico que impide la producción ovárica de ciertas hembras, lo que lleva a especificar la producción de huevos de abeja reina y huevos de macho. Algunas obreras pueden producir sus propios huevos, pero la reina generalmente se deshace de ellos. La batalla constante entre la reina y los trabajadores continúa hasta finales del verano, cuando los trabajadores pican a la reina hasta la muerte. El ciclo comienza de nuevo en el invierno, cuando los huevos de la abeja reina eclosionan y las abejas obreras mueren.

B. pensylvanicus tiene una estabilidad variable dentro de su ciclo de colonias. Las reinas se consideran la casta dominante porque suelen ser las abejas más grandes de la colonia. A medida que las abejas obreras macho crecen en longitud de ala promedio, se convierten en la casta dominante a medida que disminuye el número de reinas. La longitud de las alas de los machos varía dependiendo del punto de desarrollo de la colonia. Los machos iniciales que encontraron la colonia tienden a tener una longitud de ala más pequeña que la primera o segunda generación de la colonia. El suministro de alimentos es escaso, al principio, ya que la reina es la recolectora. Hasta julio, los trabajadores son la casta de forrajeo y se observa un enorme aumento en el tamaño corporal. Las proporciones de las obreras disminuyen cuando se desarrollan los machos reproductores, lo que representa un punto de inflexión en la colonia, ya que el tamaño de los machos aumenta hasta que las abejas activas se desarrollan al tamaño de una reina cerca de noviembre y diciembre, cuando la población de obreras se disipa. Las reinas mantienen la menor cantidad de desviación estándar para la longitud media de las alas y, por lo tanto, son la casta más estable de la colonia. Se postula que esto se debe a que las reinas se forman en un corto período de tiempo cuando los recursos de la colonia han alcanzado su umbral. La actividad de B. pensylvanicus en una zona subtropical se asemeja a la de las especies en zonas templadas, manteniendo períodos donde no hay abejas activas.

Aunque Bombus pensylvanicus mantiene coloración aposemática y aguijón defensivo, se enfrenta a muchos depredadores. Es probable que la depredación sea causada por un ataque para obtener los recursos de la colmena, que contiene néctar, larvas y polen abundantes en carbohidratos y proteínas. Los depredadores consisten principalmente en mamíferos como zorrillos, osos y mapaches. Además, los abejorros son depredados por las aves para alimentarse. Los forrajeros son frecuentemente depredados por invertebrados. Las arañas cangrejo y los insectos de emboscada de colores crípticos emboscan a las abejas en las flores para atraparlas. Las moscas ladronas se parecen a los abejorros y los abrazan, los insertan con enzimas y luego se comen sus órganos internos. Mallophora bomboides es una especie de mosca ladrona que se alimenta específicamente de B. pensylvanicus y la utiliza como modelo para el mimetismo batesiano. Las avispas, como la especie de lobo de abeja Philanthus bicinctus, interceptan a las abejas y luego las paralizan con veneno, usándolas para nutrir las larvas de la avispa. Los insectos asesinos y las libélulas también son depredadores comunes de la abeja.

Los abejorros son generalmente huéspedes de una diversidad de parasitoides en los que las larvas crecen dentro del huésped vivo. La mayoría de los parasitoides de los abejorros son moscas y alrededor del 30 por ciento o más de las abejas dentro del área pueden estar infectadas. El proceso de parasitismo consiste en que la mosca se adhiere a la abeja en vuelo e inserta sus ovipositos entre la terga de la abeja. La mosca larval eclosiona dentro de la abeja huésped y se desarrolla alimentándose de los tejidos del huésped. La abeja vive durante aproximadamente dos semanas antes de morir. La mosca luego pupa y pasa el invierno dentro de la abeja, completamente desarrollada, antes de emerger al año siguiente. Bombus pensylvanicus es anfitrión de una especie de abejorro" cuco", B. variabilis. Los abejorros reina en hibernación son parasitados por un gusano nematodo, Sphaerularia bombi. Este parásito no reduce la esperanza de vida, sino que causa la esterilización de la reina. Se ha observado que las reinas afectadas forrajean dos o tres semanas más tarde que las que no están afectadas. Los microorganismos parásitos también usan abejas como huésped. Los efectos de los microorganismos parásitos pueden ser letales o subletales. Los patógenos pueden transmitirse dentro de una colonia o la abeja puede infectarse en las flores. Los ácaros traqueales (Locustacarus buchneri) conducen a una reducción de la eficiencia de forrajeo al vivir en los alvéolos de las abejas. Ciertos protozoos y hongos consumen el tejido huésped o las sustancias intestinales del tracto digestivo del abejorro, lo que disminuye la eficiencia de forrajeo, la vida útil y, por lo tanto, la aptitud de la colonia. Las abejas pueden contener bacterias simbióticas que ofrecen cierta inmunidad a los patógenos. La exposición adicional a la pérdida de hábitat, así como la exposición a pesticidas, puede conducir a la predisposición de las abejas, lo que promueve la descomposición de la especie.

Dado que los abejorros se caracterizan por un patrón de color llamativo, así como por una picadura defensiva, están involucrados en complejos miméticos (tanto el mimetismo mülleriano como el mimetismo batesiano) con otros insectos que también obtienen una depredación reducida. Bombus pensylvanicus es imitado por varias moscas de sierra, polillas voladoras diurnas (por ejemplo, Hemaris diffinis), escarabajos, moscas y otras abejas, como las abejas carpinteras y excavadoras.

Wesselingh y Arnold (2000) estudiaron las preferencias de polinizadores en Iris fulva (de flores rojas) e Iris brevicaulis (de flores azules). B. pensilvanicus prefirió híbridos de flores moradas. Las abejas continuaron visitando las flores más cercanas la mayor parte del tiempo, lo que demuestra que los movimientos eran generalmente entre una diversidad de tipos de flores en lugar de priorizar solo un tipo de flor. Por lo tanto, la falta de genotipos intermedios de híbridos de iris no se debe a la preferencia de polinizadores por B. pensylvanicus, sino que el comportamiento de polinización se realiza a través del apareamiento mixto de tipos de flores alternas de diferentes síndromes de polinización.

Johnson probó las diferencias intraespecíficas de utilización de recursos de tamaño en B. pensylvanicus. En Minnesota, las flores con corolas cortas y corolas largas existían en rodales de especies individuales y mixtas. Se descubrieron forrajeros con corolas cortas y trompas más cortas (lengua) en rodales de especies mixtas. Johnson concluyó que los recolectores de B. pensylvanicus preferirían la longitud de la corola que se corresponde con la longitud de su probóscide. La comparación adicional de los recolectores conespecíficos de rodales de especies mixtas frente a especies individuales reveló una longitud de probóscide más corta para las especies mixtas en comparación con los rodales de especies individuales para la corola corta. Este estudio postuló que una diversidad de especies con flores puede influir en la abeja específica que poliniza la especie para el soporte de una sola especie.

Se ha encontrado que las especies de abejorros se deterioraron sustancialmente en 1940-1960, y continúan disminuyendo en la actualidad. Los rangos de Bombus pensylvanicus han disminuido específicamente en Illinois, coincidiendo con la inversión agrícola dentro del estado. Lozier y Cameron evaluaron la estructura genética utilizando marcadores de microsatélites en Illinois para comparar la variación genética de colecciones históricas versus contemporáneas dentro de B. pensylvanicus. Se encontró que B. pensylvanicus tenía una mayor estructura poblacional, lo que indica un flujo génico y una dispersión reducidos entre las poblaciones. Se encontró que la diversidad genética en general no se ha alterado significativamente con el tiempo, pero hubo algunas reducciones en B. pensylvanicus. Las ligeras pérdidas de diversidad genética en B. pensylvanicus pueden ser un indicio de la disminución de la especie. Estos resultados se esperaban debido a la reciente disminución de la población, que causaría disminuciones en la diversidad genética para situaciones de cuello de botella severo. Por lo tanto, la alteración en el flujo génico puede sugerir una potencial diferenciación genética futura de B. pensylvanicus.

Las investigaciones actuales indican que Bombus pensylvanicus es poco común y está disminuyendo rápidamente. Como se indicó en secciones anteriores, el rango norte de B. pensylvanicus ha disminuido significativamente. Una vez que la especie más abundante en todo el sur de los Estados Unidos, B. pensylvanicus es ahora una especie rara que ha sido extirpada en ciertas áreas y ha sufrido disminuciones en otras. Se alientan los esfuerzos de conservación para mantener la especie, incluida la agricultura con técnicas amigables con la vida silvestre, incluidos los setos y el manejo de plagas.