| de plagas |  |
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| Moscas estériles que protegen frutas de gusanos que se las comen |
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| Carlos Pascacio Villafán, Larissa Guillén, Alma Altúzar Molina, Martín Alujaruce Chatwin y José Luis Quintero Fong | ||||||||||||||
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Probablemente alguna vez has encontrado gusanos
en la fruta que comes. Estos gusanos son en realidad larvas de insectos frugívoros (que comen frutas), principalmente de moscas de la fruta de la familia Tephritidae. A diferencia de la mosca del vinagre (de nombre científico Drosophila melanogaster) que vive con frecuencia en nuestros hogares y se alimenta de diversos alimentos en proceso de descomposición, las de la fruta viven en el campo y sus larvas se alimentan de frutos aptos para el consumo humano, tales como mango, naranja, toronja, guayaba, papaya, jitomate, aceituna, calabaza y pepino. El ciclo de vida de este tipo de insectos es el siguiente: una hembra apareada y grávida (embarazada), oviposita (pone), dependiendo de la especie, entre uno y 120 huevos dentro de la pulpa de una fruta casi madura. De los huevos eclosionan (nacen), larvas diminutas que se alimentan de la pulpa y van poco a poco creciendo en tres estadios (etapas) hasta alcanzar su mayor tamaño. Cuando esto sucede, la larva sale del fruto y se entierra de uno a tres centímetros de profundidad para formar una especie de “capullo” (pupa) que entre dos y tres semanas o hasta un año después, dependiendo de la temperatura y si hay inviernos fríos, sale como mosca adulta que, 10 o 15 días después, alcanza su madurez sexual, momento en el cual se aparea y, a su vez, oviposita sus huevos en el mismo tipo de fruto u otro diferente. Para prácticamente cualquier tipo de fruto, hay una mosca especializada en atacarlo. Especies como la mosca mexicana de la fruta o mosca de los cítricos (Anastrepha ludens), mosca del mango (Anastrepha obliqua), mosca de la guayaba (Anastrepha striata), mosca de la manzana (Rhagoletis pomonella), mosca del mediterráneo (Ceratitis capitata), mosca del olivo (Bactrocera oleae), mosca del melón o calabazas (Anastrepha grandis o Bactrocera cucurbitae), mosca de la papaya (Anastrepha toxotrypanae o Bactrocera papayae), entre otras, representan una de las diez mayores amenazas a la fruticultura y horticultura en el mundo. Por un lado, causan un daño directo al agusanar los frutos e impedir su consumo y, por el otro, su presencia en una región o país impide que los frutos se vendan en mercados lucrativos como Estados Unidos, Japón y varios países europeos. Las moscas de la fruta plaga pueden agusanar de 30 a 100% de la producción total de un huerto. Las pérdidas que ocasionan tienen serias repercusiones en la economía local, regional y global, y amenazan la seguridad alimentaria. Otro problema asociado con la presencia de estas moscas en huertos frutales es que para su control se siguen usando agroquímicos muy tóxicos para el ambiente y la salud humana, que son muy costosos y están fuera del alcance de muchos productores rurales descapitalizados. Cría artificial y esterilización Afortunadamente, no estamos solos en la batalla contra las moscas de la fruta plaga de nuestras preciadas frutas y hortalizas; y como dice el refrán: “el fuego se combate con fuego”, en este caso, “las moscas se combaten con moscas”. Aunque suene extraño, una de las técnicas más efectivas y seguras para con el ambiente que permite combatir y controlar poblaciones de insectos plaga, es usar machos de la misma especie criados en medios artificiales y esterilizados mediante radiación; es conocida como la técnica del insecto estéril, y es aplicada en el control de moscas de la fruta. Consiste en criar millones de moscas en dietas artificiales que proporcionan todos los nutrimentos necesarios para que las larvas se desarrollen hasta la edad adulta, es decir, para que los gusanos se transformen en moscas con seis patas, un par de antenas, alas y ojos. Este proceso se ha sofisticado tanto, que ya se usan cepas de moscas modificadas genéticamente que permiten eliminar los huevos que darán origen a moscas hembras con temperaturas superiores a 34 °C. De esta manera, los “huevos hembra” se mueren y sólo sobreviven los “huevos macho”. Estos últimos se incuban en soluciones acuosas en constante burbujeo para oxigenar a los embriones. Cuando las primeras larvas empiezan a nacer de los huevos, se inoculan en una dieta artificial compuesta de diversos ingredientes como levadura, azúcar, harina de maíz, harina de olote, agua, conservadores, gelificantes, entre otros. Estas dietas son el medio en donde las larvas vivirán antes de que su reloj biológico les indique que deben comenzar su camino a la vida adulta. Dependiendo de la especie, las larvas se alimentan de la dieta artificial alrededor de nueve días para después abandonarla o ser removidas por vía manual o mecánica. Como indicamos al inicio, una vez fuera de la dieta artificial (o de una fruta en la naturaleza), las larvas poco a poco dejarán de moverse y comenzarán a encogerse. La cubierta exterior de su cuerpo, llamada cutícula, comenzará a endurecerse y a separarse del resto del cuerpo para formar un “capullo”, llamado pupario; en su interior la larva se transformará en pupa y permanecerá inmóvil mientras su cuerpo cambia progresivamente formando las estructuras propias de la mosca adulta. Una vez concluida esta metamorfosis, la mosca adulta romperá el pupario con su cabeza para salir al mundo artificial: una jaula de aluminio en la cual se alimentarán, defecarán, madurarán sexualmente, copularán y las hembras pondrán huevos en paneles con geles inertes en sustitución de frutos. Los huevos se incubarán e inocularán en la dieta artificial como antes mencionamos, y el ciclo se repetirá para mantener la cría. La esterilización se realiza cuando las moscas se encuentran en el estadio de pupa, irradiándolas con rayos gamma de barras de radioisótopos Cobalto 60 o Cesio 137. La irradiación afecta las células reproductivas de las moscas, causando una mutación en los espermatozoides. Los machos estériles son liberados por millones en zonas con presencia de la especie plaga. Como se liberan tantos machos estériles, éstos avasallan a los machos silvestres, disminuyendo la probabilidad de que una hembra logre encontrar un macho fértil. Copular con un macho estéril reduce la cantidad de huevos fértiles que una hembra produce durante su vida. Es decir, ninguna larva nacerá de los huevos de una hembra que copuló con un macho estéril, evitando así el daño a los frutos y manteniendo al mismo tiempo la población de moscas en el campo a un nivel que no representa una amenaza para la fruticultura. Así, al copular con hembras silvestres, las moscas estériles defienden nuestros frutos de las moscas que los agusanan (figura 1). Calidad de moscas estériles Una mosca estéril de buena calidad debe ser capaz de sobrevivir en la naturaleza hasta que encuentre una hembra con la cual copular. Para esto, las moscas estériles deben tener la capacidad de volar y sobrevivir largos periodos sin comer ni beber, emitir feromonas que atraigan a las hembras y tener buen desempeño sexual. En las fábricas de moscas estériles, el Departamento de Control de Calidad evalúa, entre otros aspectos, el peso de las pupas y emergencia de adultos, así como la resistencia de las moscas adultas a la inanición (falta de alimento) y su habilidad de vuelo (figura 2). En las moscas de cría masiva se cumple el dicho: “eres lo que comes”, pues la calidad de las moscas estériles depende en gran medida de la dieta artificial con la cual crecen las larvas; por ejemplo, los adultos de la mosca mexicana de la fruta resisten poco tiempo la inanición cuando la dieta de las larvas se basa en muchas proteínas y pocos carbohidratos, mientras los adultos de la mosca del Mediterráneo, cuya dieta larval tuvo polvo de zanahoria, huelen muy diferente a los de una dieta larval con salvado de trigo. Dada la importancia de las dietas artificiales en la calidad de las moscas producidas masivamente para su uso en la técnica del insecto estéril, los investigadores buscan constantemente mejorar las condiciones de vida de las larvas mediante las dietas para garantizar el óptimo desarrollo de moscas de buena calidad. Moscas estériles en el mundo Existen fábricas de producción y esterilización de moscas en México, Brasil, Guatemala, Estados Unidos, Francia, Portugal, Tailandia, Sudáfrica e Israel, entre otros países. Cada vez más, los gobiernos de países desarrollados apuestan por esta técnica para conseguir un manejo biorracional de las moscas de la fruta plaga; por ejemplo, en Australia, el gobierno y las asociaciones de fruticultores recientemente financiaron la construcción de una nueva fábrica para la producción masiva de machos estériles de la mosca de Queensland, Bactrocera tryoni, la plaga más devastadora del sector frutícola en ese país. Orgullosamente, México se ha vuelto líder mundial en este campo. A finales de los setentas se fundó el Programa Moscamed como un acuerdo tripartita entre Estados Unidos, México y Guatemala para erradicar la mosca del Mediterráneo, plaga que había ingresado a México desde Guatemala, adonde había llegado procedente de otros países de Centroamérica, después de que en 1901 llegó a Brasil de África (su lugar de origen). De no haberse tomado esta medida emergente, todas las exportaciones de frutas y verduras de México a los principales mercados internacionales se habrían bloqueado. Por cierto, esta amenaza permanece latente, y por ello el Programa contra la mosca del Mediterráneo se mantiene más activo que nunca en la frontera con Guatemala, en específico en Metapa de Domínguez, Chiapas. En 1982 fue inaugurada una gigantesca fábrica que, en su pico de productividad, producía más de quinientos millones de moscas estériles que se liberaban en Chiapas, Oaxaca, norte de Tabasco y Guerrero como medida preventiva. Pocos años después, se construyeron plantas adicionales para producir millones de moscas mexicanas de la fruta y moscas del mango estériles que se liberan desde entonces en Oaxaca, Sinaloa, Nuevo León y Tamaulipas, en las principales zonas productoras de mango y cítricos. En 2013, inició la etapa constructiva de una nueva planta con tecnología de punta y capacidad para producir más de mil millones de moscas del Mediterráneo estériles por semana, se manejarán más de setenta toneladas de dieta artificial cada semana y se emplearán alrededor de trescientas personas. Los beneficios de esta nueva planta, además de los cientos de empleos bien remunerados, incluirán: una reducción en el uso de insecticidas tóxicos para la salud humana y al ambiente, la producción de fruta sana que se puede exportar a mercados lucrativos, la generación de conocimiento que es exportado a otros países vía consultorías o cursos de capacitación, poniendo en todos los casos el nombre de México en alto. Gracias a las moscas estériles La próxima vez que disfrutes de un delicioso mango, una naranja, una toronja o algún otro fruto de tu preferencia, recuerda que éstos llegan a tu mesa gracias a las moscas estériles producidas artificialmente que los defendieron de moscas plaga, y que la producción y calidad de las moscas estériles depende de los medios artificiales usados para la cría. Podemos agradecer a las moscas estériles porque, con su habilidad para copular con hembras silvestres, protegen nuestros frutos de los gusanos que se los comen. |
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Referencias bibliográficas Aluja, M. 1993. Manejo Integrado de la Mosca de la Fruta (Diptera: Tephritidae). Trillas, México. Dhillon, M. M., et al. 2005. “The melon fruit fly, B. cucurbitae: A review of its biology and management”, en Journal of Insect Science, vol. 5, núm. 1, pp. 40-60. FAO. 2017. The future of food and agriculture–Trends and challenges, Annual Report. Food and Agriculture Organization of the United Nations, Roma, Italia. Klassen, W. 2005. “Area-wide integrated pest management and the sterile insect technique”, en Sterile Insect Technique: Principles and Practices in Area-wide Integrated Pest Management, Dyck, V. A., J. Hendrichs y A.S. Robinson (eds.), Springer, pp. 39-68. Leftwich. P. T., et al. 2014. “Genetic elimination of field-cage populations of Mediterranean fruit flies”, en Proceedings of the Royal Society B, vol. 281, núm. 1792, p. 20141372. Merli, D., et al. 2018. “Larval diet affects male pheromone blend in a laboratory strain of the Medfly, Ceratitis capitata (Diptera: Tephritidae)”, en Journal of Chemical Ecology, vol. 44, núm. 4, pp. 339-353. Pascacio Villafán, C, et al. 2016. “Nutritional and non-nutritional food components modulate phenotypic variation but not physiological trade-offs in an insect”, en Scientific Reports, vol. 6, p. 29413. En la red Fresh Fruit Portal. 2016. https://cutt.ly/VJg11OE sagarpa. 2013. https://cutt.ly/sJg19aV. |
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| Carlos Pascacio Villafán, Larissa Guillén, Alma Altúzar Molina Martín Aluja Instituto de Ecología, A.C. José Luis Quintero Fong Servicio Nacional de Sanidad, Inocuidad y Calidad Agroalimentaria. |
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