Ácaros depredadores grandes aliados de la industria agrícola
Tan pequeños, que casi pasan desapercibidos para el ojo humano, pero en la actividad agrícola hay una gran presencia de ácaros. Si bien algunos de ellos causan graves pérdidas en los cultivos, otros actúan como agentes benéficos.
La palabra ácaros usualmente evoca seres de pesadilla. Mientras que las personas en general suelen pensar en los pequeños monstruos que habitan en las casas y en los colchones, y que pueden desencadenar alergias, aquellos relacionados con la agricultura los asocian con seres de pesadilla capaces de tejer telarañas y devastar cultivos enteros. Otras pocas personas que trabajan en la ganadería o la veterinaria saben que algunos organismos problemáticos que se alimentan de sangre y pueden crecer desproporcionadamente en vacas o perros, como las garrapatas, también son ácaros. Sin embargo, los ácaros engloban a muchas más criaturas diminutas que simplemente las que causan daño a plantas y animales. De hecho, hay más ácaros beneficiosos que perjudiciales, si es que se pueden considerar malévolos a aquellos seres que cumplen un papel (también importante) en los ecosistemas. Los ácaros que se utilizan para controlar otros organismos en la agricultura son llamados beneficiosos o benéficos porque pueden depredar a las plagas que causan daños económicos.
A pesar de que muchos llaman insectos a los ácaros, en realidad son arácnidos. Esto significa que los ácaros están más relacionados con las arañas que con los insectos. Lo que diferencia a un ácaro de un insecto y otros arácnidos es un cuerpo (idiosoma) que no está dividido en partes diferenciables como cabeza, tórax y abdomen, y además tienen una estructura llamada gnatosoma (Figura 1). El gnatosoma es a menudo confundido con la cabeza del ácaro, pero no lo es, ya que no contiene el “cerebro”. Esta estructura no es más que la unión de la base de un apéndice bucal, los palpos, que sirven como base para los llamados quelíceros. Los quelíceros pueden tener forma de pinzas, lo cual es común en los ácaros depredadores, o pueden tener diversas modificaciones. Una de las modificaciones es en forma de gancho en las garrapatas, lo que les ayuda a penetrar en la piel de su hospedero. Otra modificación es que uno de los dígitos de los quelíceros tiene forma de aguja para penetrar en las células de las plantas en el caso de los ácaros fitófagos (o herbívoros), como la arañita de dos puntos o arañita roja, Tetranychus spp.[1]
LOS ÁCAROS PLAGA
Entre las especies de ácaros plaga más relevantes y conocidas en cultivos a nivel mundial se encuentran los ácaros tetraníquidos, como Tetranychus urticae Koch, que son conocidos por atacar más de 1400 especies de plantas [2] y causar daños considerables que afectan la producción. Tetranychus urticae es uno de los artrópodos considerados más dañinos en agricultura y de los más conocidos, no solo por su tamaño comparado con otros ácaros plaga en agricultura sino también por su capacidad de producir telarañas (también presente en otros ácaros tetraníquidos) lo que le ha valido el apodo de arañita. Otros ácaros de gran importancia económica, aunque más pequeños y, por lo mismo, menos notorios hasta que las poblaciones se salen de control, pertenecen a la superfamilia Eriophyoidea y a los géneros Brevipalpus y Polyphagotarsonemus. Varias especies de Eriophyoidea inducen la producción estructuras como agallas o provocan que las plantas se cubran de vellosidades, mientras que otras pueden causar deformidades en diferentes partes, siendo las más dañinas en órganos de crecimiento. El género Brevipalpus es notable por incluir ácaros vectores de enfermedades en importantes cultivos agrícolas, como Brevipalpus phoenicis (Geijskes), que transmite el virus de la leprosis de los cítricos, una enfermedad devastadora para los cultivos de cítricos en algunas regiones. Por otro lado, el ácaro blanco (Polyphagotarsonemus latus (Banks)) es otra plaga relevante en la agricultura, especialmente en cultivos de banano, plátano y diversas plantas ornamentales. Estos ácaros se han manejado de manera no adecuada por muchos años con productos de síntesis química, lo cual ha llevado a la selección de poblaciones resistentes a diversos productos. Tetranychus urticae o arañita de dos puntos está entre el top 10 de los artrópodos con más casos de resistencia a diferentes moléculas (actualmente 557 casos reportados) [3–5] Por lo anterior, estrategias complementarias e integrales como el control biológico son actualmente requeridas.
ÁCAROS BENÉFICOS EN AGRICULTURA
Los ácaros benéficos o depredadores son ampliamente reconocidos, producidos y utilizados en todo el mundo en diversos cultivos para el control de numerosos organismos plagas, especialmente en la parte aérea de las plantas. La utilización de estos ácaros ha demostrado ser efectiva en muchos casos y, por lo tanto, se ha incorporado como parte integral del manejo integrado de plagas en una variedad de cultivos. Los ácaros más utilizados en el mundo pertenecen a la familia Phytosiidae (comúnmente fitoseídos). Existen diversas especies de ácaros, desde especialistas en una plaga o un grupo de plagas, como Phytoseiulus persimilis Athias-Henriot, especialista en Tetranychus, hasta generalistas, como Amblydromalus limonicus (Garman & McGregor), que se alimentan de pequeños insectos como trips, otros ácaros y polen. Las especies de ácaros benéficos especialistas tienen la ventaja de que están enfocadas en una especie objetivo, lo que las hace apropiadas para liberaciones aumentativas, es decir, aquellas especies que se producen en gran cantidad y se liberan en gran cantidad en el cultivo. Estas especies son apropiadas si la especie objetivo o plaga es consistente en el cultivo, pero, por lo mismo, no van a persistir si la plaga no es consistente y si no hay una densidad específica de la plaga. Por otro lado, las especies de ácaros generalistas tienen la habilidad de alimentarse de un alimento o presa alternativa, lo que permite que puedan producirse con otros alimentos y, además, son capaces de mantenerse en el ambiente si la presa blanco (plaga) sólo está presente en ciertas épocas. Estas especies pueden no ser tan efectivas en liberaciones aumentativas a menos que tengan alimentos alternativos.
El mercado de artrópodos benéficos a nivel mundial ha cambiado con la introducción de ácaros benéficos más generalistas. De acuerdo con Knapp y colaboradores (2018) [6] en la década de los 90s, el mercado era dominado por la avispa parasitoide de mosca blanca Encarsia formosa Gahan, seguida por el ácaro depredador de tetreníquidos P. persimilis y el ácaro depredador de trips Neoseiulus cucumeris (Oudemans). Actualmente, el mercado de artrópodos benéficos está dominado por los ácaros depredadores, siendo el ácaro depredador de trips y mosca blanca Amblyseius swirskii (Athias-Henriot) uno de los principales (Figura 2). Este último ácaro tiene un comportamiento más generalista pudiendo ser utilizado para más de una plaga simultáneamente. Además, se ha observado que este tipo de ácaros puede tener una muy buena eficiencia con alimentos alternativos o complementarios [7,8].
Los alimentos alternativos para ácaros fitoseídos puede ser polen, néctar u otras presas, como otros ácaros no dañinos para la planta. Las investigaciones y sus usos actuales han mostrado que estos alimentos alternativos pueden proporcionarse a través de la siembra de plantas adicionales que producen polen, néctar y sirven como refugio a los enemigos naturales en el cultivo, o mediante la suministración directa de polen y de ácaros del grupo Astigmatina en conjunto con los ácaros depredadores. Los buenos resultados y la eficiencia de estos depredadores con estos alimentos complementarios y alternativos han hecho que nos demos cuenta de que las relaciones que tienen estos organismos con más de un organismo en ecosistemas naturales pueden ser explotadas en el control biológico aplicado. De cierta forma, hemos empezado a restaurar, en una pequeña escala, las redes alimenticias (o tróficas) que han sido interrumpidas en el cultivo. Estas acciones también hacen parte de otro tipo de control llamado por conservación, en el que se busca mantener, aumentar y conservar depredadores que se encuentran naturalmente en los ecosistemas.
¿Y LOS ÁCAROS DE SUELO?
Los ácaros depredadores no se limitan únicamente a la parte aérea de las plantas; de hecho, en el suelo, la diversidad puede ser mucho mayor. En las redes tróficas en el suelo los ácaros Mesostigmata, uno de los grupos que incluye los más conocidos depredadores que incluyen también los fitoseidos, juegan un papel importante en la regulación de otros organismos, desde herbívoros que atacan las raíces de las plantas hasta organismos que tienen una parte de su ciclo biológico en el suelo, como pupas de trips o larvas de moscas. Dentro de este grupo, se conocen especies detritívoras y fungívoras, pero muchas de las especies son en gran medida depredadoras de otros pequeños invertebrados. Varias especies de este grupo se reconocen como controladores biológicos que pueden ser utilizadas de manera práctica en agricultura, como Gaeolaelaps aculeifer (Canestrini), Macrocheles robustulus (Berlese) y Stratiolaelaps scimitus (Womersley). Sin embargo, a pesar de su conocida voracidad, su uso es aún limitado. Una de las principales razones de esta limitación en la utilización de los ácaros depredadores del suelo radica en su naturaleza principalmente generalista, lo cual resulta contradictorio considerando que las especies de fitoseídos más exitosas también son generalistas. No obstante, esta característica implica que, en primer lugar, su introducción en países donde no están presentes esté más restringida, ya que podría poner en riesgo la fauna local, y, en segundo lugar, su eficacia sea limitada en suelos que han sido esterilizados, compactados y tienen una baja diversidad. Debido a su naturaleza generalista, estos ácaros son excelentes candidatos para programas de control biológico por conservación en los que se incluya la recuperación de la salud del suelo y se fomente la recuperación de la diversidad de la que estos ácaros se puedan alimentar y servir de alimento.
Hasta hace relativamente poco tiempo, hemos observado que complementar la dieta de los ácaros depredadores del suelo con otros organismos también tiene efectos positivos en estos organismos. Inicialmente, las dietas alternativas probadas incluyeron ácaros Astigmatina, como los utilizados para los fitoseídos. Estudios realizados por nosotros en laboratorio con G. aculeifer controlando el trip Frankliniella occidentalis Pergande y utilizando un ácaro Astigmatina como dieta alternativa, mostraron que la depredación de la plaga blanco (F. occidentalis) disminuye y no afecta la fecundidad del ácaro. Sin embargo, al liberarlos en conjunto en matera con fibra de coco y cascarilla de arroz, el área foliar aumenta y disminuye el daño ocasionado por los trips [9]No obstante, los ácaros Astigmatina son comunes sólo en ciertos tipos de suelos.
Por el contrario, los nemátodos de vida libre (los que no parasitan plantas) se encuentran normalmente en el suelo y sirven comúnmente de alimento a muchas especies de Mesostigmata [10]. Por esta razón, nuestros estudios subsecuentes se han enfocado en la relación de los ácaros depredadores con los nemátodos de vida libre. En un inicio, vimos que un depredador habitante de ornamentales en la sabana de Bogotá (Colombia) llamado Parasitus bituberosus Karg disminuía la depredación de la plaga blanco, F. occidentalis (Figura 3A), cuando tenía nemátodos como dieta complementaria. Sin embargo, su fecundidad era mayor cuando los ácaros tenían una dieta combinada en comparación con cuando se les proporcionaban nemátodos y trips de manera individual (Figura 3B). A partir de esto, hemos observado con otros depredadores y otras plagas blanco que, a mediano y largo plazo, los depredadores pueden aumentar en número y ser más eficientes en el control de la plaga, además de mantenerse en el entorno con dietas que podríamos denominar complementarias en lugar de alternativas.
EN SUELO SALUDABLE TIENE DIVERSIDAD Y UN EJÉRCITO DE ÁCAROS
Actualmente, investigamos el desempeño de ácaros Mesostigmata del suelo como controladores biológicos cuando su alimento alternativo son nemátodos de vida libre que coexisten en los mismos ecosistemas y cultivos. Además, evaluamos si aumentar la diversidad de estos nemátodos puede contribuir a obtener mejores resultados en el control de poblaciones de plagas en la agricultura. La idea no es solo aprovechar la diversidad local de ácaros depredadores, sino también ver si podemos aprovechar los nemátodos locales como dietas complementarias.
Nuestros resultados hasta el momento muestran que el impacto de diferentes especies de nematodos en el estado físico y desempeño de los ácaros varía de una especie a otra, y una dieta de alta calidad podría ser específica para cada depredador. Un entorno diverso con diversas fuentes de alimento es crucial para la coexistencia y supervivencia de ácaros depredadores con distintas necesidades o preferencias nutricionales [10,12]. Nuestra estrategia actual es evaluar tácticas y métodos para aumentar la diversidad en el suelo, específicamente de nemátodos de vida libre que también influyen en procesos importantes como el ciclo de nutrientes. Todo esto refuerza la importancia de mantener la salud y diversidad en el suelo para proporcionar una variedad de recursos alimenticios que favorezcan la conservación de un ejército de ácaros depredadores.
Referencias bibliográficas
1. A Manual of Acarology; Krantz, G.W., Walter, D.E., Eds.; Third edit.; Texas Tech University Press: Lubbock, Texas, 2009.
2. Migeon, A.; Dorkeld, F. Spider Mites Web Available online: https://www1.montpellier.inra.fr/CBGP/spmweb/ (accessed on 7 July 2019).
3. Mota-Sanchez, D.; Wise, J.C. The Arthropod Pesticide Resistance Database. Michigan State University Available online: http://www.pesticideresistance.org (accessed on 2 October 2023).
4. De Rouck, S.; İnak, E.; Dermauw, W.; Van Leeuwen, T. A review of the molecular mechanisms of acaricide resistance in mites and ticks. Insect Biochemistry and Molecular Biology 2023, 159, 103981, doi:10.1016/j.ibmb.2023.103981.
5. Adesanya, A.W.; Lavine, M.D.; Moural, T.W.; Lavine, L.C.; Zhu, F.; Walsh, D.B. Mechanisms and management of acaricide resistance for Tetranychus urticae in agroecosystems. Journal of Pest Science 2021, 94, 639–663, doi:10.1007/s10340-021-01342-x.
6. Knapp, M.; van Houten, Y.; van Baal, E.; Groot, T. Use of predatory mites in commercial biocontrol: current status and future prospects. Acarologia 2018, 58, 7282, doi:10.24349/ACAROLOGIA/20184275.
7. Janssen, A.; Sabelis, M.W. Alternative food and biological control by generalist predatory mites: the case of Amblyseius swirskii. Experimental and Applied Acarology 2015, 65, 413–418, doi:10.1007/s10493-015-9901-8.
8. Snyder, W.E. Give predators a complement: Conserving natural enemy biodiversity to improve biocontrol. Biological Control 2019, 135, 73–82, doi:10.1016/j.biocontrol.2019.04.017.
9. Rueda-Ramirez, D.; Rios-Malaver, D.; Forero-Tarazona, L.; Ramírez-Godoy, A.; Varela, A.; Moraes, G.J. de Gaeolaelaps aculeifer (Mesostigmata: Laelapidae), a new alternative for pest management in Colombia. Integrated Control of Plant-Feeding Mites. IOBC-WPRS Bulletin 2020, 149, 67–69.
10. Rueda-Ramírez, D.; Palevsky, E.; Ruess, L. Soil nematodes as a means of conservation of soil predatory mites for biocontrol. Agronomy 2023, 13, doi:10.3390/agronomy13010032.
11. Rueda-Ramírez, D.; Rios-Malaver, D.; Varela-Ramírez, A.; Moraes, G.J. de Biology and predation capacity of Parasitus bituberosus (Acari: Mesostigmata: Parasitidae) on Frankliniella occidentalis (Thysanoptera: Thripidae) and free-living nematodes as complementary diet. Pest Management Science 2019, 75, 1819–1830, doi:10.1002/ps.5326.
12. Rueda-Ramírez, D.; Narberhaus, A.; Palevsky, E.; Hallmann, J.; Ruess, L. Bottom-up effects of nematode prey on soil predatory mites (Acari: Mesostigmata). Soil Biology and Biochemistry 2023, 185, 109143, doi:10.1016/j.soilbio.2023.109143.