驴Dos poblaciones de termitas de cabeza c贸nica de Florida surgieron de un solo evento de colonizaci贸n?

驴Dos poblaciones de termitas de cabeza c贸nica de Florida surgieron de un solo evento de colonizaci贸n?

30 de septiembre de 2019 <img src="https://antimoscas.es/wp-content/uploads/conehead-termites-nasutitermes-corniger.jpg" "Termites Nasutitermes corniger"

La termita de cabeza de cono (Nasutitermes corniger) es una agresiva plaga de cultivos, estructuras de madera y bosques en 13 pa铆ses de Am茅rica Central y del Sur y en muchas islas del Caribe. S贸lo se han encontrado dos poblaciones en los Estados Unidos, ambas en la costa este del sur de Florida: una en la playa de Dania y otra en la cercana playa de Pompano. Un grupo de investigadores ha realizado un an谩lisis gen茅tico de estas dos poblaciones para comprobar si estas poblaciones de los Estados Unidos surgieron de un solo acontecimiento de colonizaci贸n o si las poblaciones surgieron de manera independiente. (Fotograf铆a: Flickr/Bernard Dupont, CC BY-SA 2.0)

Por Jon Ruedas, Ph.D.

La termita cabeza de cono (Nasutitermes corniger) es una agresiva plaga de cultivos, estructuras de madera y bosques en 13 pa铆ses de Am茅rica Central y del Sur y en muchas islas del Caribe. S贸lo se han encontrado dos poblaciones en los Estados Unidos, ambas en la costa este del sur de Florida: una en la playa de Dania y otra en la cercana playa de Pompano. Un grupo de investigadores ha realizado un an谩lisis gen茅tico de estas dos poblaciones para comprobar si estas poblaciones de los Estados Unidos surgieron de un solo acontecimiento de colonizaci贸n o si las poblaciones surgieron de manera independiente.

El estudio, dirigido por la Dra. Barbara Thorne, de la Universidad de Maryland, con los colegas Edward Vargo, Ph.D., y Laura Johnson de la Universidad de Texas A&M y el Dr. Eldridge Adams, de la Universidad de Connecticut, se public贸 a finales de agosto en el Journal of Economic Entomology.

Nasutitermes corniger es abundante en los bosques tropicales, las sabanas y en las zonas de crecimiento de plantas secundarias. Mientras que muchas termitas plaga son subterr谩neas, forrajeando y anidando en el suelo, las termitas cabeza de cono viven principalmente sobre la tierra. Generalmente anidan en 谩rboles, arbustos, troncos o tocones, estructuras o en el suelo. Sus nidos y t煤neles de b煤squeda son f谩ciles de localizar, lo que ayuda a su control.

Las termitas cabeza de cono proporcionan el papel de funci贸n del ecosistema de reciclaje de nutrientes. Como plagas, sin embargo, estas termitas son agresivas, causando extensos da帽os a los cultivos como la ca帽a de az煤car y los 谩rboles frutales, y a los edificios y bosques. Sus caracter铆sticas ecol贸gicas contribuyen a su capacidad de causar da帽os. Tienen una dieta variada y pueden anidar en una variedad de sustratos, por lo que pueden sobrevivir en una variedad de h谩bitats. Y sus poblaciones crecen r谩pidamente y se dispersan f谩cilmente.

Las termitas cabeza de chorlito se dispersan en enjambres, a menudo despu茅s de las primeras lluvias fuertes de la primavera. En una temporada, m谩s de 20.000 termitas cabeza de cono aladas pueden dispersarse desde una sola gran colonia. Despu茅s de dispersarse, una nueva reina y un rey, o m煤ltiples reinas y reyes, inician una nueva colonia. Las colonias de termitas cabeza de cono muestreadas en regiones donde son nativas muestran una mezcla de algunos nidos con una reina y un rey y algunos con m煤ltiples reinas o m煤ltiples reyes. Sin embargo, en muestras de las colonias de termitas cabeza de cono invasoras en Florida por Thorne y sus colegas desde 2012, las colonias all con individuos reproductores ten铆an m煤ltiples reinas, y el n煤mero de reinas por nido era tan alto como 52! La presencia de m煤ltiples reinas y reyes en las termitas cabeza de cono ayuda a crear tasas de reproducci贸n muy altas en esta especie.

<img src="https://antimoscas.es/wp-content/uploads/multiple-conehead-termite-queens.%20jpg" "m煤ltiples reinas de las termitas cabeza de cono"

En muestras de colonias de termitas cabeza de cono invasoras (Nasutitermes corniger) en Florida realizadas por investigadores desde 2012, todas las colonias con individuos reproductores tuvieron m煤ltiples reinas, como en esta muestra con m煤ltiples reinas de un nido en Pompano Beach, Florida. (Foto: Barbara Thorne, Ph.D.)

En mayo de 2001, las termitas cabeza de cono fueron vistas en Dania Beach, Florida. Los tratamientos con termiticida se iniciaron en las poblaciones de all铆 en abril de 2003. En 2016, las termitas cabeza de cono tambi茅n fueron vistas en Pompano Beach. 驴Fueron estas dos poblaciones el resultado de eventos de colonizaci贸n separados, o una sola colonizaci贸n condujo a ambas poblaciones? Responder a esta pregunta fue el objetivo del estudio de Thorne.

Thorne y sus colegas tomaron muestras de termitas cabeza de cono de ocho nidos en Dania Beach en 2015 y 2017 y recogieron individuos de ocho nidos en Pompano Beach en 2016. Centraron su an谩lisis gen茅tico en los marcadores microsat茅lites del ADN de las termitas. Los marcadores microsat茅lites son secciones de ADN que repiten la misma secuencia corta de uno a 10 nucle贸tidos una y otra vez. Los marcadores microsat茅lites son 煤tiles para los an谩lisis gen茅ticos porque mutan a una velocidad de 贸rdenes de magnitud superior a la de las mutaciones puntuales simples. Al ser muy variables, proporcionan a los investigadores una mayor capacidad para discernir el grado de relaci贸n evolutiva entre las muestras biol贸gicas.

Los investigadores determinaron el genotipo de las termitas de la muestra en siete de los ocho loci de microsat茅lites que se hab铆an identificado previamente como muy variables. Descubrieron que, para todas las muestras que analizaron, hab铆a cuatro o menos alelos en cada locus microsatelital. Por el contrario, en una muestra de 140 colonias de Panam谩 en otro estudio, el an谩lisis gen茅tico encontr贸 de nueve a 32 alelos en los mismos loci microsat茅lites. Dado que se encontr贸 tan poca variaci贸n en el ADN microsatelital, los datos de las dos poblaciones de Florida apoyaron la hip贸tesis de que todas las termitas de ambas colonias estaban tan estrechamente relacionadas que surgieron de un solo evento de colonizaci贸n. Probablemente surgieron de una sola reina y un solo rey, o de la descendencia de una sola reina y un solo rey. En su documento, Thorne y sus colegas llegaron a la conclusi贸n de que las dos poblaciones "casi con toda seguridad descend铆an de la misma poblaci贸n fundadora"

<img src="https://antimoscas.es/wp-content/uploads/conehead-termite-nest-removal.jpg" "remoci贸n de nidos de termitas cabeza de cono"

Sue Alspach, miembro del equipo de campo del Departamento de Agricultura y Servicios al Consumidor de Florida, en el sur de ese estado, remueve un nido de termitas cabeza de cono (Nasutitermes corniger). En un an谩lisis gen茅tico de las termitas cabeza de cono invasoras en dos sitios del sur de Florida, Dania Beach y Pompano Beach, la doctora Barbara Thorne y sus colegas descubrieron que las dos poblaciones -las 煤nicas que se conocen en los Estados Unidos- surgieron de un solo evento de colonizaci贸n. (Cr茅dito de la foto: Barbara Thorne, Ph.D.) <img src="https://antimoscas.es/wp-content/uploads/conehead-termite-ground-mound.jpg" "conehead termite ground mound"

Katie Tenn, miembro del equipo de campo del Departamento de Agricultura y Servicios al Consumidor de Florida en el sur del pa铆s, muestra un mont铆culo de termitas c贸nicas (Nasutitermes corniger) en Pompano Beach, Florida. (Cr茅dito de la foto: Barbara Thorne, Ph.D.)

Thorne y sus colegas explican que ser铆a interesante determinar la fuente de las dos poblaciones en Florida, pero que a煤n no hay suficientes datos gen茅ticos para hacer esta determinaci贸n. Tambi茅n ser铆a interesante saber si el primer lugar de colonizaci贸n fue en Dania Beach o Pompano Beach, pero los investigadores informan que el lugar de colonizaci贸n a煤n no se conoce de manera definitiva. Sin embargo, detallan mucha informaci贸n que sugiere que la Playa Dania fue el sitio de colonizaci贸n inicial. Entre las observaciones que apoyan esta hip贸tesis figuran las siguientes:

  1. las termitas fueron vistas por primera vez en la Playa Dania;
  2. fueron encontradas cerca de los muelles de una marina, un probable punto de llegada de un barco desde el mar;
  3. las termitas podr铆an haberse dispersado entonces a la Playa Pompano en camiones que traen madera y restos de plantas desde la Playa Dania a una instalaci贸n de eliminaci贸n de residuos en la Playa Pompano; </Los desechos son transportados de Dania a Pompano, pero no de Pompano a Dania. Un 谩rea mucho mayor est谩 infestada en la playa Dania, consistente con la hip贸tesis de que las termitas han estado all铆 por m谩s tiempo. </Estos resultados tienen importantes implicaciones pr谩cticas. "Nuestros resultados muestran que el transporte humano de materiales infestados es un riesgo significativo para la propagaci贸n de las poblaciones de termitas invasoras de cabeza de cono", dice Thorne. "La aplicaci贸n operativa de este resultado es que, comenzando inmediatamente despu茅s del descubrimiento de las termitas cucurucho invasoras (o de cualquier especie del g茅nero Nasutitermes), se deben implementar alertas y precauciones para prevenir el movimiento de materiales potencialmente infestados a una nueva ubicaci贸n"

    Desde 2012, Thorne se ha desempe帽ado como asesor cient铆fico del programa de mitigaci贸n del invasor N. corniger del Departamento de Agricultura y Servicios al Consumidor de Florida. "Nuestro enfoque es la completa erradicaci贸n de las termitas cabeza de cono del sur de Florida y por lo tanto de los Estados Unidos", dice Thorne. "Debido a nuestra prioridad de 'cuando encontramos termitas cabeza de cono, intentamos controlarlas inmediatamente' en este esfuerzo de erradicaci贸n, la investigaci贸n cient铆fica que requiere semanas o meses de observaciones de campo, incluyendo controles sin tratamiento, est谩n fuera de la mesa. Tales estudios deben realizarse donde la especie est谩 establecida permanentemente en lugar de en Florida donde es un objetivo de erradicaci贸n."

    Como para el programa de erradicaci贸n, ha sido muy exitoso. "Actualmente, no sabemos de ning煤n Nasutitermes corniger vivo en 谩reas previamente infestadas," dice Thorne. "Pero, debido a que las colonias j贸venes pueden permanecer ocultas dentro de la madera durante a帽os, las inspecciones y reinspecciones deben continuar para asegurar que atrapemos y controlemos r谩pidamente cualquier resurgimiento."

    El equipo del Departamento de Agricultura y Servicios al Consumidor de Florida va a escribir una gu铆a de campo explicando las primeras acciones a tomar cuando se descubra una poblaci贸n invasiva de termitas cabeza de cono o cualquiera de sus parientes en el g茅nero Nasutitermes. Thorne dice: "La gu铆a detallar谩 las acciones de manejo integrado de plagas, las herramientas, los protocolos y la l贸gica hacia la contenci贸n, el tratamiento y el alcance efectivos, bas谩ndose en las lecciones aprendidas de nuestras experiencias en el sur de Florida. "

    Cuando se le pregunta sobre las facetas de la ecolog铆a de esta especie que son m谩s importantes de separar para prevenir mejor la dispersi贸n y erradicar las colonias, Thorne dice, "Basado en el conocimiento actual, Nasutitermes corniger termitas aladas dispersantes vuelan desde una estructura construida por la colonia - ya sea t煤neles de forrajeo o, m谩s com煤nmente, un nido. Sin embargo, debido a que la historia de vida de esta especie es tan flexible, adaptable y oportunista, nos preocupa que las colonias a煤n escondidas dentro de la madera puedan producir termitas que se dispersen sin evidencia visible de una colonia. Determinar esta posible capacidad de las termitas cabeza de cono requerir谩 una detecci贸n oportuna por medio de ojos afilados durante la temporada de vuelo. Damos la bienvenida a los informes de tales observaciones de cualquier lugar en el amplio rango de esta especie!"

    Este estudio proporcion贸 una valiosa informaci贸n sobre el origen de las termitas cabeza de cono en Florida y la probable progresi贸n ecol贸gica de su colonizaci贸n all铆. Los descubrimientos en curso que se a帽aden a nuestra comprensi贸n de la ecolog铆a y el comportamiento de esta especie ser谩 esencial para mejorar a煤n m谩s las estrategias de control. </El an谩lisis gen茅tico de las termitas cabeza de cono invasoras (Blattodea: Termitidae) revela un 煤nico origen para dos poblaciones en Florida. Roche, Ph.D., es un autor, bi贸logo y educador dedicado a hacer que la ciencia rigurosa sea clara y accesible. Director de Science View Productions y profesor adjunto en el College of the Holy Cross, el Dr. Roche ha publicado m谩s de 200 art铆culos y ha escrito y ense帽ado extensamente sobre ciencia. Para m谩s informaci贸n, visite https://authorjohnproche.com.

    Actualizaci贸n, 1 de octubre de 2019: Este art铆culo fue actualizado para corregir la descripci贸n de la ubicaci贸n geogr谩fica de la Playa Dania y la Playa Pompano.

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