Predicci贸n de los cambios en el rango de las especies de insectos invasores ante el cambio clim谩tico

Predicci贸n de los cambios en el rango de las especies de insectos invasores ante el cambio clim谩tico

28 de julio de 2017

El minador de la hoja del guisante (Liriomyza huidobrensis) es una plaga de plantas que incluye guisantes, jud铆as, patatas y espinacas, y se ha extendido desde Sudam茅rica a Am茅rica Central, Europa, 脕frica y Asia. Un nuevo estudio sobre la especie examina c贸mo la temperatura, el rango de la planta hu茅sped y la competencia afectan el rango del minador de la hoja del guisante y c贸mo esos factores pueden ayudar a predecir su riesgo de invasi贸n en otras 谩reas. (Fotograf铆a: Merle Shepard, Gerald R.Carner, y P.A.C Ooi, Insects and their Natural Enemies Associated with Vegetables and Soybean in Southeast Asia, Bugwood.org)

Por Jon Ruedas

A medida que las temperaturas medias aumenten en todo el mundo, los rangos de muchas especies se ver谩n afectados. Los cambios inducidos por el clima en los rangos de las especies invasoras ser谩n particularmente importantes debido a los altos impactos econ贸micos y ecol贸gicos de estas especies. Y predecir la medida en que los aumentos de temperatura podr铆an afectar el rango de las especies invasoras podr铆a ofrecer beneficios pr谩cticos, tales como permitir una selecci贸n y control de la poblaci贸n m谩s enfocados.

Un estudio reciente sobre una especie invasora de minador de hojas de Am茅rica del Sur, publicado el mi茅rcoles en el Journal of Insect Science de libre acceso, examin贸 c贸mo la temperatura, el rango de plantas hospederas y la competencia con una especie estrechamente relacionada afectan el rango de la mosca. Luego, usando sus hallazgos, los investigadores hicieron predicciones sobre c贸mo el calentamiento global podr铆a afectar la expansi贸n de esta especie.

El estudio, dirigido por Genoveva Rodr铆guez-Casta帽eda en la Universidad de Texas en Austin con colegas en Guatemala, Holanda y Suecia, examin贸 los factores que influyen en el rango del minador de la hoja del guisante, Liriomyza huidobrensis. Estas moscas son llamadas minadoras de hojas porque sus larvas excavan a trav茅s de las hojas entre la superficie superior e inferior de las mismas, dejando t煤neles o "minas". Las minas da帽an las plantas al perjudicar la fotos铆ntesis. Entre las 456 especies de moscas minadoras, L. huidobrensis es una de las tres 煤nicas especies que son plagas graves para los cultivos. L. huidobrensis es particularmente da帽ina para las arvejas, frijoles, papas y espinacas.

El minador de las arvejas se origin贸 en Am茅rica del Sur, y luego se extendi贸 a Am茅rica Central, Europa, 脕frica y Asia. Varios factores han permitido que el minador de la hoja del guisante se extienda r谩pidamente por todo el mundo: Se alimenta de una amplia gama de plantas, produce r谩pidamente varias generaciones y se ha propagado en las plantas en un comercio de productos agr铆colas cada vez m谩s globalizado.

El alcance geogr谩fico de una especie est谩 limitado por sus tolerancias ecol贸gicas a las condiciones de su entorno. Rodr铆guez-Casta帽eda y sus colegas razonaron que, si se determinan estas tolerancias ecol贸gicas, se podr铆a predecir mejor el riesgo de invasi贸n de una especie invasora que se mueve a una nueva regi贸n como resultado de un cambio en las condiciones. Y conocer las tolerancias t茅rmicas, en particular, es valioso porque puede ayudar a predecir las expansiones potenciales de las especies invasoras como resultado del cambio clim谩tico.

En su estudio, los investigadores observaron c贸mo el rango de L. huidobrensis est谩 conformado por la tolerancia a la temperatura y la presencia de otra especie, el minador de hojas vegetales, Liriomyzasativae. Criaron poblaciones de L. huidobrensis en el laboratorio y observaron el 茅xito bajo diferentes reg铆menes de temperatura. Encontraron que el umbral superior de temperatura para el desarrollo exitoso de L. huidobrensis era de 28 a 29 grados cent铆grados. Tambi茅n recolectaron L. huidobrensis en la naturaleza y no encontraron ning煤n individuo en lugares donde la temperatura m谩xima en el mes m谩s c谩lido del a帽o fuera superior a 27 C. Este l铆mite de temperatura mantiene L. huidobrensis de ir por debajo de las elevaciones de 1.000 metros en Guatemala.

Los autores tambi茅n examinaron qu茅 factores ambientales afectaban la ocurrencia de L. huidobrensis y L.sativae. Encontraron que una temperatura m谩xima leve en el mes m谩s caluroso del a帽o era el mejor predictor de la ocurrencia de L. huidobrensis. Encontraron que la precipitaci贸n en el trimestre m谩s fr铆o del a帽o y la temperatura media en el trimestre m谩s c谩lido eran buenos predictores de la ocurrencia de L.sativae. Adem谩s, la ausencia de L. huidobrensis fue un buen predictor de la presencia de L.sativae. L. huidobrensis tiene un nicho m谩s estrecho que L.sativae y est谩 limitado por las altas temperaturas. L.sativae tiene un nicho m谩s amplio y est谩 limitado por las bajas temperaturas y por la presencia de L. huidobrensis. Como resultado de las tolerancias de temperatura, L. huidobrensis vive en las plantas de las tierras altas. Como resultado de la competencia interespec铆fica con L. huidobrensis, L. sativae vive en las tierras bajas. Tanto en China como en Indonesia, L.sativae viv铆a en las zonas monta帽osas pero fue desplazada a vivir s贸lo en las tierras bajas cuando L. huidobrensis lleg贸 a los h谩bitats monta帽osos. L. huidobrensis es mayor en algunas plantas hu茅spedes, como los guisantes dulces y los guisantes blancos. El estudio tambi茅n encontr贸 que las avispas que ponen sus huevos en la especie de larvas L. huidobrensis conocidas como avispas parasitoides, reducen significativamente la aparici贸n de L. huidobrensis. L. huidobrensis llevaron a los autores a concluir que es poco probable que L. huidobrensis invada y se establezca en los Estados Unidos. Llegaron a esta conclusi贸n porque la mayor铆a de los productos de Am茅rica del Sur entran en los Estados Unidos a trav茅s de Miami, y las temperaturas en Miami est谩n por encima del umbral de temperatura para L. huidobrensis.

Genoveva Rodr铆guez-Casta帽eda dice que dos descubrimientos en el estudio se destacaron como los m谩s significativos. "Uno fue que la distribuci贸n de L. huidobrensis, una especie que durante mucho tiempo ha sido considerada como un invasor tropical, est谩 limitada principalmente por las altas temperaturas que parecen suaves durante los veranos en las regiones templadas, es decir, 29 grados cent铆grados, lo que equivale aproximadamente a 84 grados Farenheit", dice. "La noci贸n de que la distribuci贸n de las especies tropicales de monta帽a se ve afectada por las altas temperaturas es una que sigue escapando a la ciencia y hace que los cient铆ficos se centren en la tolerancia al fr铆o de las especies. Y, en este caso, este enfoque en la tolerancia al fr铆o de las especies ha sesgado las predicciones precisas de las futuras distribuciones de las especies con el cambio clim谩tico"

Rodriguez-Casta帽eda dice que el otro hallazgo m谩s significativo fue que los l铆mites de tolerancia a la temperatura afectan la ecolog铆a interespec铆fica de las especies. "T铆picamente estamos familiarizados con el estudio de las interacciones interespec铆ficas en un solo lugar, y asumimos que las mismas fortalezas y reglas se aplican a trav茅s del rango de distribuci贸n de las especies", dice. "Aqu铆, encontramos que el resultado de la competencia entre dos especies de minadores de hojas depende de la temperatura del lugar en el que co-ocurren."

En cuanto a las futuras direcciones de esta investigaci贸n, Rodr铆guez-Casta帽eda sugiere que, mientras que la mayor parte de la fisiolog铆a de L. huidobrensis ya se conoce, queda mucho por descubrir sobre la ecolog铆a de las especies. "Una futura direcci贸n de investigaci贸n", dice Rodr铆guez-Casta帽eda, "podr铆a ser probar si la distribuci贸n de L. huidobrensis est谩 cambiando hacia 谩reas con temperaturas m谩s fr铆as como respuesta a temperaturas m谩s c谩lidas a nivel local, regional y global. Valdr铆a la pena realizar estudios de L. huidobrensis, de los guisantes tirabeques y de las principales especies de parasitoides en varios puntos a lo largo de un gradiente de temperatura para probar qu茅 temperaturas muestran el mayor 茅xito de L. huidobrensis, de los guisantes tirabeques y de las principales especies de parasitoides". Esto podr铆a servir de base a los esfuerzos de control y ayudar a hacer predicciones sobre los cambios de rango como resultado de los cambios de temperatura.

Leer m谩s

"Lo que limita la distribuci贸n de Liriomyza huidobrensis y su cong茅nere Liriomyza sativae en su nicho nativo: Cuando la temperatura y la competencia afectan el rango de distribuci贸n de las especies en Guatemala"

Revista de Ciencia de Insectos

>Jon Ruedas es un autor, bi贸logo y escritor cient铆fico dedicado a hacer la ciencia rigurosa clara y accesible. Tiene un doctorado en biolog铆a, ha publicado m谩s de 180 art铆culos, y ha escrito y ense帽ado extensamente sobre ciencia. Para m谩s informaci贸n, visite http://authorjohnproche.com.

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