Aplican modelos matemáticos para explicar cuándo y cómo se produce el canibalismo de los insectos en la lucha biológica de plagas

Un equipo de investigación de la Universidad de Almería y la Universidad Eötvös Loránd ha demostrado a través de modelos matemáticos los efectos que tiene el canibalismo en dos especies de insectos. Este método puede aplicarse a la lucha biológica y establecer cuál es el momento de liberar a los enemigos naturales de la plaga y la cantidad óptima de los mismos. Asimismo, constatan que las hembras caníbales son más longevas y más fértiles. Por tanto, son más eficientes en la lucha contra otros insectos que afectan los cultivos.

La especie Nabis pseudoferus observada en este estudio, es caníbal durante todo su ciclo vital.

La aplicación de modelos matemáticos en la lucha de plagas es una forma de optimizar el control biológico en ámbitos como el de la agricultura. En este caso, se trata de liberar una especie que consuma y regule las cantidades de otras que son dañinas en el entorno. “La producción comercial de enemigos naturales es cada vez más frecuente, especialmente en el ámbito de la entomología, por eso es importante comprender cómo éstos se comportan una vez se quedan sin alimento”, explica a la Fundación Descubre el investigador de la Universidad de Almería Tomás Cabello. Aquellos insectos que se comen a otros se denominan depredadores dentro del grupo de los entomófagos.

Los expertos del grupo AGR107 – Protección vegetal de cultivos en invernaderos han explorado la incidencia del canibalismo en la producción de los insectos enemigos puesto que, si los individuos de una misma especie se devoran unos a otros, se reduciría su rendimiento para controlar la plaga. Para determinar el momento y las circunstancias en las que se produce este comportamiento entomófago, los investigadores han observado la conducta de dos especies de chinches con su alimento habitual y sin él. Después, han desarrollado modelos matemáticos teniendo en cuenta las características físicas de la especie, su ciclo vital o su dieta habitual, entre otras cuestiones. Los expertos destacan que las hembras caníbales de las especies observadas son más longevas, fértiles y fuertes, por lo que mejoran su productividad como especie beneficiosa en la lucha de plagas.

Dos especies caníbales

En este estudio, titulado ‘Do Development and Diet Determine the Degree of Cannibalism in Insects? To Eat or Not to Eat Conspecifics’ y publicado en Insects, los investigadores observaron durante un año el comportamiento de dos especies de chinches de los vegetales. Por un lado, de la Nabis pseudoferus, carnívora; y por otro lado, la Nesidiocoris tenuis, omnívora. Los expertos analizaron cómo evolucionaba su ciclo vital con su dieta habitual y ante la ausencia de depredadores. En esta primera fase los investigadores establecieron las dinámicas entre depredador y presa entre congéneres y su capacidad de lucha biológica. Por ejemplo, determinaron que la Nabis pseudoferus era caníbal durante todo su ciclo vital, mientras que la Nesidiocoris tenuis limitaba esta tendencia a las primeras etapas del desarrollo. Al ser esta última menos caníbal, los investigadores centraron su estudio en la especie carnívora.

El investigador de la Universidad de Almería y responsable de este trabajo, Tomás Cabello.

Con estos datos y otros como la relación entre el tamaño del depredador y presa, el equipo de investigación desarrolló un modelo matemático que representa cuándo y en qué condiciones ocurre el canibalismo. Esta es una metodología que puede aplicarse en la lucha biológica para controlar la cantidad de enemigos naturales a liberar y el comportamiento que estos tendrán una vez reducida la especie plaga.

Además, los expertos constataron que el consumo de congéneres es un factor importante en la eficiencia de las especies observadas. “Hemos comprobado en este y otros estudios anteriores que las hembras caníbales de los insectos que observamos se vuelven más fértiles y más longevas y, por tanto, más eficaces en la lucha de plagas”, explica el Tomás Cabello.

Adaptación evolutiva

El investigador apunta que el canibalismo es habitual y que ocurre en otras especies como los escorpiones o las arañas. “Siempre se ha pensado que suele haber una relación entre el tamaño del depredador y la presa, siendo el primero más voluminoso que el segundo. Sin embargo, en el caso de la Nabis pseudoferus, hemos comprobado que el canibalismo varía dependiendo del estadio vital en el que se encuentren y no lo acomete necesariamente un depredador más grande”, comenta.

Según este estudio, el canibalismo es habitual y se da en especies como arañas y escorpiones.

Actualmente, este grupo está desarrollando otras líneas de investigación en las que exploran cómo el canibalismo puede ser una adaptación evolutiva ventajosa de cara a la supervivencia de la especie. “Si no hay presa en periodos determinados, los individuos pueden sobrevivir a la ausencia de alimentos devorando a sus congéneres”, señala el investigador.

Esta investigación ha sido financiada con fondos propios del grupo y una subvención del Gobierno de Hungría.

Referencias

Fernández, F.J.; Games, M.; Garay, J; Cabello, T. (2020). Do development and diet determine the degree of cannibalism in insects? To eat or not to eat conspecifics. Insects 2020, 11, 242

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