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17/Mar/05 El control de pestes de insectos se puede mejorar con unos ínfimos gusanos TEMAS: Biología, Zoología, Entomología, Insectos, Nematodos, Parásitos, Bacterias, Entomopatógenos, Control de plagas
"Estudiamos estos nematodos —que realmente son asesinos de insectos— no sólo para comprender su diversidad, sino para utilizarlos como una alternativa de control biológico", dijo Patricia Stock, nematóloga en el College of Agriculture and Life Sciences de la Universidad de Arizona . "Queremos ver cómo interactúan con los insectos locales. El uso de alternativas nativas de control biológico es más amistoso con el medio ambiente que la importanción de otros agentes de control de plagas." Conocidos como nematodos entomopatógenos (entomopathogenic nematodes, EPN), los estados juveniles de estos pequeños gusanos llevan bacterias en sus intestinos que matan específicamente a ciertas especies de insectos. Los nematodos de la familia Steinernematidae están asociados con las bacterias Xenorhabdus; los de la familia Heterorhabditidae transportan la bacteria Photorhabdus. Ambos tipos de entomopatógenos actúan de manera similar. Los nematodos juveniles esperan en el suelo o en huecos ocultos detrás de las cortezas de los árboles la llegada de sus inadvertidos hospedadores —una larva— para saltar y penetrar a través de las aberturas naturales —boca, ano, espiráculos—. O puede entrar en su hospedador utilizando una unión dorsal. Una vez dentro del insecto, el nematodo vomita el patógeno, que mata al hospedador en 24 a 48 horas y hasta digiere los tejidos, creando un ambiente perfecto para que el nematodo crezca y se multiplique. Dentro del insecto en descomposición viven sus vidas enteras una o más generaciones de adultos. El tercer estado, el juvenil infeccioso, es el único que puede vivir fuera del insecto hospedador. En cantidad de 150.000 o más, esos juveniles salen de lal arva muerta, llevando la bacteria, y buscan otros hospedadores para recomenzar el ciclo. Esos juveniles sobreviven, además, a la sequedad del suelo durante largos períodos de tiempo antes de infectar más insectos. Esta relación natural entre los nematodos y sus bacterias mutualistas existe desde hace milenios. Los nematodos entomopatógenos se encuentran en ambientes terrestres, incluyendo desiertos, selvas húmedas, pastizales y otros sistemas ecológicos, y ofrecen un conjunto tremendo de posibilidades de estudio. La doctora Stock, que ha estado investigando e interpretando las relaciones evolutivas de los nematodos durante los últimos 15 años, los ha colectado en Arizona y en otros sitios en todo el mundo. En Costa Rica, por ejemplo, está trabajando con un equipo de colaboradores de cuatro universidades: la Universidad de Vermont, la Universidad de Florida, la Universitdad de Nebraska y la Universidad de Costa Rica, para determinar dónde se concentran las comunidades de estos nematodos. El trabajo es financiado por la National Science Foundation. "Estamos obervando todos los grupos de nematodos de las selvas húmedas tropicales", dijo Stock. "Recorremos los árboles desde su parte superior hasta el suelo, buscando nematodos que sean patógenos potenciales de los insectos. La creencia errónea es que están más concentrados en zonas templadas, pero eso no es cierto. Estamos tratando de develar el misterio de la diversidad de los nematodos en las regiones tropicales." En Jordania, ella y sus colegas están censando los nematodos parasitadores de insectos de los insectos del suelo y de otros habitats. El International Arid Lands Consortium, que incluye instituciones participantes de Estados Unidos y de Medio Oriente, es quien paga el proyecto. El estudio aportará nueva información y herramientas para desarrollar programas de control de pestes no químicos y no tóxicos en áreas desérticas y semi desérticas. "Esos nematodos de Jordania tienen el potencial de ofrecer una alternativa segura para el medio ambiente para el control de las plagas de insectos en los sistemas forestales y de agricultura, y además para el control de plagas de insectos de importancia en la salud humana y veterinaria", dijo Stock. En cada sitio los científicos comienzan con censos bióticos para encontrar qué nematodos y correspondientes bacterias asociadas son compatibles con las metas locales de manejo de plagas. Entonces juntan muestras del suelo u otros hábitats para probarlas en el laboratorio. Los nematodos son identificados con precisión y se los analiza utilizando las técnicas de morfología tradicional (estructura y función) y a través de análisis molecular, incluyendo PCR (polymerase chain reaction, reacción de cadena de polimerasa) y análisis de la secuencia de ADN. Los investigadores determinan las necesidades de temperatura y humedad de los nematodos, los insectos hospedadores que colonizan y otras características. Están armando listas de asociaciones evolutivas de EPNs, llamadas filogenias, para mostrar cómo han evolucionado los nematodos en relación entre ellos y cómo se relacionan en una región geográfica para afectar a hospedadores similares. "Siempre observamos las interacciones entre el insecto y los nematodos en el laboratorio primero, luego vamos al exterior y observamos los cultivos y el medio ambiente", dijo Stock. Algunos de los trabajos involucran comparar formulaciones de nematodos que se consiguen comercialmente con aplicaciones propias de nematodos locales. En Arizona, el equipo de Stock está colectando especies nativas de EPNs para pruebas de control de plagas en cítricos y lechuga, con financiación del Arizona Citrus Research Council y el Arizona Iceberg Lettuce Research Council. El noventa por ciento de las plantaciones de cítricos del estado tienen el nematodo parasitario de los cítricos. "Estamos buscando opciones en el control de plagas", dijo Stock. "Estamos utilizando nematodos entomopatógenos para enfrentar al nematodo de los cítricos y otros nematodos parásitos de las plantas y romper su ciclo vital y sus infecciones a las raíces de los cítricos". Este estudio utiliza productos en base a nematodos disponibles comercialmente además de algunos de los nematodos colectados en Arizona. Para las pruebas con lechuga, se utilizan nematodos locales recogidos del suelo en Yuma. "Es mejor usar los nativos en lugar de nematodos exóticos para preservar la biodiversidad", dijo Stock. Es posible que se puedan utilizar especies similares de nematodos en conjunto o solitariamente para reducir las poblaciones de insectos plaga. Una vez que se identifiquen los nematodos correctos, se los puede suspender en una base gelatinosa, o desecar en polvo, y luego se los puede mezclar con agua y rociarlos, o ponerlos en el agua de riego de los cultivos. Se liberan grandes cantidades de juveniles infecciosos para inundar y matar a las plagas de insectos con rapidez. Dependiendo de las condiciones climáticas, este método funciona mejor en vegetales y plantas ornamentales, cítricos, arándano, alfalfa y otros cultivos de invernadero, más que en cultivos extensos, como el algodón o la soja. "Lo bueno de esto es que se han formulado y comercalizado nematodos en los últimos 20 años", dice Stock. "Son más caros que un producto químico, pero han demostrado largamente que no son riesgosos para los humanos, los animales y plantas, los insectos benéficos o el medio ambiente. Los nematodos usualmente están bajo tierra; sus blancos son los insectos del suelo". Las formulaciones se mejoran cuando se encuentran nuevos nematodos, y hay mucho interés comercial en que se asocien nematodos a ciertas plagas, dijo Stock. "Los nematodos ya son poderosos y patógenos, no por ellos mismos, sino por su simbiosis con las bacterias", concluye Stock. "Tanto las bacterias como los nematodos se necesitan mutuamente para sobrevivir, lo que los hace no sólo buenos como agentes biológicos, sino también como sistemas modelo para comprender cuestiones básicas de la biología". Dada la cantidad de nematodos que existen en el mundo, las posibilidades de descubrimiento son inmensas. "Se estima que el filo de los nematodos tiene de 500.000 a un millón de especies. Sólo se han identificado unas 25.000 especies", dijo Stock. Fuente: Universidad de Arizona, EEUU
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Los nematodos forman parte de una familia de gusanos tan grande que literalmente cubre la totalidad de nuestro planeta. Tienen un rango de tamaño que va
desde menos de un micrón de longitud hasta llegar a tener 7,8 metros. Se ha despertado un interés mundial en unos nematodos microscópicos que viven con
bacterias simbióticas. Estos nematodos son asesinos de insectos.