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Diabrótica

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Diabrotica es un género grande y extendidode escarabajos de la familia Chrysomelidae . Entre los miembros de este género se incluyen varias especies de plagas agrícolas destructivas , a veces denominadas gusanos de la raíz del maíz .

Se estima que hay 400 especies agrupadas en el género Diabrotica . [ 2 ] Dentro de Diabrotica hay 3 series: fucata , virgifera y signifera . La serie fucata contiene la mayor parte de la diversidad de Diabrotica con 354 especies. [ 2 ] Fucata se caracteriza por ser multivoltina, produciendo dos camadas de crías por año. [ 2 ] La serie virgifera comprende 24 especies, y la serie signifera contiene 11. Además, virgifera y signifera se caracterizan por ser univoltinas, y solo crían una camada de crías anualmente. [ 2 ]

Existe información muy limitada sobre la mayoría de las especies de Diabrotica. [ 2 ] La mayor parte de la investigación realizada sobre el género Diabrotica se centra en el estudio de especies de importancia económica significativa, como D. balteata , D. barberi , D. undecimpunctata howardi , D. virgifera y D. speciosa . Varias especies de Diabrotica se consideran plagas agrícolas importantes; por lo tanto, el control y manejo de las poblaciones es de gran importancia para las estrategias de manejo agrícola. [ 2 ]

Taxonomía e historia evolutiva

El género Diabrotica surgió en el período Cretácico y comenzó a diversificarse y especiarse hace aproximadamente 60 millones de años, culminando hace aproximadamente 30-40 millones de años. [ 2 ] Contrariamente a sugerencias previas, la especiación de Diabrotica no estuvo vinculada al inicio del cultivo de maíz y otros cultivos. La secuenciación genética ha llevado a una reconstrucción filogenética del género Diabrotica que indica que la monofagia es el rasgo ancestral. El género comenzó a diversificarse cuando ciertos linajes ampliaron sus dietas para incluir una multitud de diferentes tipos de plantas, lo que dio lugar a un rasgo polífago. [ 2 ] Sin embargo, en algunas ramas evolutivas se han producido reversiones posteriores a la monofagia o la oligofagia.

La diversificación y evolución de las especies de Diabrotica está estrechamente ligada a su relación con especies de plantas silvestres de la familia Cucurbitaceae (cucurbitáceas), que producen característicamente compuestos secundarios de cucurbitacina. [ 2 ] Las cucurbitacinas son amargas y tóxicas. Si bien las cucurbitacinas disuaden a la mayoría de los herbívoros, los escarabajos Diabrotica se sienten atraídos por ellas y se alimentan compulsivamente de especies de cucurbitáceas, especialmente de los tejidos que contienen altas concentraciones de cucurbitacinas, como raíces, semillas y cotiledones. Los escarabajos Diabrotica prefieren las plantas que contienen cucurbitacinas hasta el punto de abandonar otra planta huésped nutritiva por una cucurbitácea. [ 2 ] Las piezas bucales de los escarabajos Diabrotica presentan receptores que se unen a las cucurbitacinas para estimular este comportamiento de alimentación compulsiva. Al alimentarse de plantas cucurbitáceas y acumular cucurbitacina en su hemolinfa, los escarabajos Diabrotica obtienen ciertas ventajas protectoras, como defensas químicas contra los depredadores naturales. Este es un ejemplo de farmacofagia, en la que los insectos consumen metabolitos vegetales por razones distintas a la nutrición. [ 2 ] Lo anterior demuestra una situación de coevolución mediada químicamente entre Diabrotica y las plantas cucurbitáceas, e incluso las especies de Diabrotica que han evolucionado para no depender ya de plantas que contienen cucurbitacina aún muestran este comportamiento de alimentación compulsiva en presencia de dichas plantas.

Planta de la familia Cucurbitaceae - Coccinia grandis

Las especies de Diabrotica se dividen en 3 grupos: virgifera , fucata y signifera . [ 3 ] Estos son "grupos de conveniencia" ya que se basan en el rango de hospedadores, la dieta, el ciclo de vida y otros rasgos ecológicos, en lugar de estar respaldados por datos moleculares y genéticos.

Distribución y cambios históricos

Diabrotica es un género neotropical que evolutivamente se originó en Centroamérica y es nativo de América del Norte y del Sur. [ 2 ] Centroamérica es la región más rica en especies de Diabrotica (es decir, tiene el mayor número de especies de Diabrotica ), pero México y Brasil también presentan una alta diversidad de Diabrotica . Aunque las áreas tropicales son significativamente más diversas en especies de Diabrotica , la fauna de Diabrotica de EE. UU. tiene una mayor proporción de especies plaga. [ 4 ] Cuatro de las siete especies de Diabrotica nativas de EE. UU. son plagas. Sin embargo, solo seis de las 338 especies de Diabrotica encontradas en las regiones tropicales son plagas.

El clima es el factor principal que impone restricciones a la distribución de los diferentes grupos de especies de Diabrotica . [ 4 ] Por ejemplo, todo el grupo fucata es incapaz de hibernar. En consecuencia, los miembros del grupo fucata habitan plantas hospedadoras ubicadas principalmente en los trópicos y subtrópicos. [ 2 ] Sin embargo, las variaciones en las condiciones climáticas de un año a otro conducen a fluctuaciones anuales en los rangos geográficos de las especies del grupo fucata . [ 4 ] D. speciosa sensu lato , considerada la especie de plaga más conocida dentro del grupo fucata en América del Sur, tiene una amplia distribución que cubre la mayor parte del continente. Las especies del grupo Signifera se encuentran exclusivamente dentro de América del Sur. [ 2 ] Una multitud de especies en el grupo virgifera son capaces de hibernar. [ 4 ] Específicamente, las especies del grupo virgifera de EE. UU. hibernan como huevos resistentes al frío.

El gusano de la raíz del maíz occidental , D. virgifera , es la plaga más dañina para los cultivos de maíz en los Estados Unidos y fue introducido accidentalmente en Serbia. [ 2 ] Como resultado, su área de distribución se expandió, amenazando los cultivos de maíz en las zonas oriental y central de Europa, especialmente en Alemania y Hungría. Bélgica, los Países Bajos y el Reino Unido lograron erradicar el gusano de la raíz del maíz occidental. Mediante diversas estrategias, como la rotación de cultivos, los escarabajos Diabrotica se han mantenido en niveles no dañinos en Alemania y Francia. [ 2 ]

Hábitat y dieta

Dado que los adultos de Diabrotica son muy móviles y tienen la capacidad de migrar, el género ocupa diversos hábitats. [ 3 ] Los patrones de movimiento de Diabrotica están determinados por el atractivo y la disponibilidad de fuentes de alimento. Típicamente, la fuente de alimento preferida de los adultos de Diabrotica incluye polen y estructuras reproductivas de plantas. Las especies del grupo fucata son polífagas, lo que significa que se alimentan de diversas especies de plantas. [ 2 ] Las especies de los grupos virgifera y signifera son oligófagas, lo que significa que consumen solo unas pocas especies de plantas.

Las especies de Diabrotica del grupo virgifera que se alimentan de maíz habitan principalmente en enormes monocultivos de maíz. [ 2 ] Tanto D. virgifera como D. longicornis barberi son especies que se alimentan de maíz dentro del grupo virgifera ; sin embargo, sus comportamientos de alimentación y oviposición presentan algunas diferencias clave. [ 5 ] Ambas especies se alimentan de estigmas, polen y granos jóvenes de maíz. Los adultos de D. virgifera también se alimentan de hojas de maíz, pero D. l. barberi no. De hecho, D. virgifera permanecerá en un campo de maíz más allá de la disponibilidad estacional de polen y estigmas para alimentarse del follaje del maíz, especialmente cuando su período de oviposición es prolongado. Sin embargo, una vez que los estigmas y el polen ya no están disponibles en un cultivo de maíz, D. l. barberi se trasladará y habitará otros campos de plantas. [ 5 ] Como resultado, es común encontrar altas densidades de larvas de D. l. barberi en cultivos donde no se cultivó maíz durante el año anterior. Esto rara vez se observa en las larvas de D. virgifera , sino que generalmente permanecen en el campo de maíz. Las investigaciones han revelado que las poblaciones de D. virgifera tienden a aumentar cuando el maíz se siembra continuamente en el mismo campo cada año, pero las poblaciones de D. l. barberi tienden a beneficiarse más de la rotación de cultivos. [ 5 ] En conjunto, esto sugiere que D. virgifera depende mucho más del maíz como hábitat y fuente de alimento que D. l. barberi . D. undecimpunctata howardi es un miembro del grupo fucata que utiliza una amplia gama de especies de plantas y no depende del maíz siempre que haya otras fuentes de alimento nutritivas presentes. [ 3 ]

Ciclo vital

Larvas de Diabrotica virgifera virgifera

Las hembras adultas de Diabrotica que se alimentan de las hojas y el polen de la planta huésped liberan sus huevos (~300-400 huevos) en el suelo adyacente a las raíces de la planta. [ 2 ] Los huevos pueden depositarse hasta a 15  cm de profundidad en el suelo. Después de la eclosión de los huevos, se produce el desarrollo larvario. En el desarrollo larvario de Diabrotica , hay 3 estadios larvarios , que son etapas en los ciclos de vida de los artrópodos que ocurren entre mudas. Después del tercer estadio, se encuentra la pupa madura , que es la etapa que muestra la metamorfosis completa a la forma adulta. A medida que las larvas se desarrollan, se alimentan de las raíces de la planta huésped y, por lo tanto, las dañan. [ 2 ]

En las especies multivoltinas (dos o más camadas al año), el ciclo vital completo (desde el huevo hasta el adulto) dura aproximadamente 30 días. [ 2 ] Además, estas especies suelen pasar el invierno como adultos en estado de latencia, con su desarrollo suspendido (adultos en diapausa). En cambio, en las especies univoltinas, los huevos hibernan. Las especies del grupo virgifera son univoltinas y las del grupo fucata son multivoltinas. [ 3 ]

Los gusanos de la raíz del maíz, que incluyen D. virgifera virgifera , D. virgifera zaea y D. longicornis barberi , son los tres taxones más relevantes económicamente debido al daño que causan a los cultivos agrícolas, especialmente al maíz. [ 5 ] Estos taxones son univoltinos, por lo que pasan el invierno como huevos depositados en el suelo y eclosionan a finales de la primavera. Los adultos se pueden observar alimentándose de los estigmas, las hojas y el polen del maíz desde mediados del verano hasta las primeras heladas.

Comportamiento

Técnicas de recolección

Diabrotica virgifera

Las larvas de Diabrotica , específicamente Diabrotica viridula, son plagas importantes de los campos de maíz agrícolas, [ 2 ] ya que su fuente de alimento preferida consiste principalmente en raíces de maíz. [ 2 ] Las hembras adultas depositan intencionalmente los huevos de su descendencia en el suelo de los campos de cultivo. [ 5 ] Esta oviposición, una vez eclosionada con éxito, permite a las larvas localizar fácilmente y excavar túneles hacia las raíces de la planta huésped. [ 5 ] Existe una proporcionalidad entre la densidad de huevos depositados alrededor de la planta huésped objetivo y el daño infligido a las raíces de la planta. [ 6 ] Cuanto más cerca se depositan los huevos del huésped, mayor es la propensión a que este sufra daños como resultado de la alimentación de las larvas. Las larvas de otras especies de Diabrotica dentro de la serie fucata son predominantemente polífagas, alimentándose de una variedad de vegetación diversa. [ 4 ]

Las especies adultas de Diabrotica son herbívoras, con una dieta que consiste principalmente en follaje y polen. [ 2 ] Debido a la gran diversidad del género, utilizan una amplia variedad de especies vegetales como plantas hospedantes y fuentes de alimento. Entre las fuentes hospedantes de importancia económica en los hábitats de pradera se incluyen, entre otras, variedades de maíz, calabaza, frijoles y soja. [ 2 ] Muchas especies de Diabrotica muestran preferencia por las plantas que contienen cucurbitacinas, ya que el escarabajo puede metabolizarlas para crear un eficaz mecanismo de defensa química. [ 2 ]

Respuestas ante amenazas

La defensa química es un mecanismo clave implementado por muchas especies de Diabrotica para actuar como un importante modo de protección contra la depredación. [ 2 ] La cucurbitacina es un compuesto de sabor amargo que se encuentra en ciertas plantas y que suele ser tóxico para los insectos. [ 2 ] Las especies de Diabrotica ingieren incansablemente compuestos de cucurbitacina sintetizados por sus fuentes de alimento preferidas. [ 2 ] Después de adquirir los compuestos de cucurbitacina, metabolizan la cucurbitacina consumida en la hemolinfa. [ 2 ] El escarabajo Diabrotica habrá incorporado con éxito las propiedades de sabor amargo de los compuestos de cucurbitacina a su organismo. Por lo tanto, la adopción de las características disuasorias, amargas y tóxicas de la cucurbitacina hace que las especies de Diabrotica reduzcan significativamente la probabilidad de depredación. [ 2 ]

Reproducción y cortejo

Las hembras de la especie Diabrotica liberan feromonas sexuales y adoptan una postura característica de cortejo que indica su receptividad para el apareamiento. [ 6 ] Esta postura consiste en exponer las membranas del segmento abdominal para facilitar la secreción de las feromonas sexuales. [ 6 ] Los machos reproductores se acercan a la hembra y la estimulan táctilmente. [ 6 ] Esto probablemente facilita la relajación y aumenta la receptividad de la hembra antes y durante la cópula. [ 6 ] El proceso de apareamiento puede durar de 1 a 6 horas, con una cópula de aproximadamente 10 a 60 minutos. [ 6 ] El comportamiento de apareamiento parece estar influenciado por los ritmos circadianos, y la mayoría de los apareamientos ocurren al anochecer. [ 7 ]

La formación de leks es un patrón de comportamiento observado en especies de Diabrotica que consumen preferentemente alimentos ricos en cucurbitacina. [ 2 ] Durante la cópula, el macho transfiere compuestos de cucurbitacina desintoxicados a su pareja. [ 2 ] Este trasplante de cucurbitacina metabolizada disminuye la carga metabólica de las hembras incubadoras para secuestrar energía tanto para incubar a las crías como para sintetizar mecanismos de defensa química contra la depredación. [ 2 ]

métodos de control de plagas

Control no químico

Debido a que los ciclos de vida de las especies pestilentes de Diabrotica univoltina están intrínsecamente ligados a plantas hospedantes específicas, las prácticas agronómicas como la rotación de cultivos, el cambio de épocas de siembra y las técnicas de labranza alternativas son métodos viables para disminuir la probabilidad de infestación en los campos cultivados. [ 8 ] Aunque estas técnicas son efectivas para el manejo de las especies de Diabrotica univoltina , las especies multivoltinas permanecen en gran medida inalteradas por la implementación de estas medidas. [ 8 ] Para mitigar el daño de las plagas de Diabrotica multivoltina , la siembra temprana de los cultivos para permitir un tiempo suficiente para la maduración es moderadamente efectiva para evitar la etapa larvaria de Diabrotica cuando el cultivo se encuentra en su etapa de desarrollo más vulnerable. [ 8 ] Esto le brinda al cultivo la oportunidad adecuada para crecer y aumentar la resistencia contra los ataques de alimentación de las larvas. [ 8 ] Sin embargo, este método es difícil de ejecutar de manera efectiva debido a los períodos de eclosión variables de los huevos que pasan el invierno y la dependencia de la sincronización estacional correcta, lo que lo hace susceptible al fracaso. [ 8 ]

Control químico

El tratamiento más eficaz contra la fase larvaria de Diabrotica en el cultivo de maíz consiste en la aplicación de insecticidas organofosforados y fenilpirazoles en el surco de siembra. [ 8 ] En el caso de la papa, la aplicación de neonicotinoides en el surco también es un plaguicida eficaz para el control de las larvas. [ 8 ] Estos insecticidas interrumpen el desarrollo de las fases larvarias del escarabajo, disminuyendo drásticamente el potencial biótico de la población de Diabrotica y contribuyendo así a un control eficaz de la infestación. [ 8 ]

organismos genéticamente modificados

Los cultivos modificados genéticamente son otro método para reducir las pérdidas económicas causadas por las plagas de Diabrotica . [ 8 ] Los cultivos de alto riesgo pueden modificarse genéticamente para disminuir la susceptibilidad al daño radicular provocado por la alimentación de las larvas, lo que proporciona protección contra los daños relacionados con las plagas. [ 8 ]

Resistencia de las plantas

La selección artificial de defensas químicas durante el cultivo de determinados cultivos puede utilizarse para aumentar la resistencia a las plagas de Diabrotica . [ 8 ] Por ejemplo, las leptinas pueden actuar como agentes insecticidas, y los glicoalcaloides confieren una resistencia natural a especies específicas de Diabrotica tanto en la etapa adulta como larvaria en las especies de papa. [ 8 ] Estos compuestos biológicos que aumentan la resistencia pueden seleccionarse y, posteriormente, incrementarse a través de generaciones de plantas cultivadas. [ 8 ]

Controles biológicos

Los nematodos pueden utilizarse como estrategia en el manejo de poblaciones de larvas de Diabrotica . [ 9 ] Varias familias de nematodos atacan a las plagas de Diabrotica en el suelo de los campos cultivados. Steinernema carpocapsae es el más utilizado para el control de larvas en el campo. [ 9 ] Este método de control de plagas está fuertemente influenciado por las condiciones ambientales del suelo, ya que los niveles de humedad y la aplicación de los nematodos pueden afectar drásticamente su efectividad. [ 9 ] También se deben implementar procedimientos de labranza reducida y control de malezas reducido como estrategias agronómicas cuando se utilizan nematodos para el control de plagas. [ 8 ]

La técnica anterior se centraba principalmente en las fases larvarias del desarrollo de Diabrotica . Para atacar a la población adulta durante la infestación, un método eficaz consiste en explotar la preferencia de la plaga Diabrotica por fuentes de alimento que contienen cucurbitacina. [ 8 ] La composición química de la cucurbitacina actúa como un potente fagoestimulante para los escarabajos Diabrotica adultos . [ 8 ] Por lo tanto, los escarabajos se sienten atraídos por el compuesto y tienden a ingerir el material que lo contiene. [ 8 ] Al recubrir las plantas productoras de cucurbitacina con un insecticida adecuado, se puede crear fácilmente una trampa tóxica. [ 8 ] Estos atrayentes se pueden dispersar por los campos para que actúen como señuelos, envenenando a los escarabajos y reduciendo la infestación general. [ 8 ]

Especies

Referencias

  1. ↑ " Diabrotica " . Sistema Integrado de Información Taxonómica .
  2. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 Eben, Astrid (febrero de 2022). "Ecología e historia evolutiva de los escarabajos Diabrotica: descripción general y actualización" . Insectos . 13 ( 2): 156. doi : 10.3390/insects13020156 . ISSN 2075-4450 . PMC 8877772. PMID 35206729 .   
  3. 1 2 3 4 Campbell, Laura A.; Meinke, Lance J. (2006-08-01). "Estacionalidad y uso del hábitat adulto por cuatro especies de Diabrotica en las interfaces pradera-maíz" . Environmental Entomology . 35 (4): 922– 936. doi : 10.1603/0046-225X-35.4.922 . ISSN 0046-225X . 
  4. 1 2 3 4 5 Krysan, James L. (1986), "Introducción: Biología, distribución e identificación de Diabrotica plaga" , en Krysan, James L.; Miller, Thomas A. (eds.), Métodos para el estudio de Diabrotica plaga , Springer Series in Experimental Entomology, Nueva York, NY: Springer, pp. 1–23 , doi : 10.1007/978-1-4612-4868-2_1 , ISBN  978-1-4612-4868-2, consultado el 24 de febrero de 2025
  5. 1 2 3 4 5 6 Branson, TF; Krysan, JL (1981-12-01). "Comportamiento de alimentación y oviposición y estrategias del ciclo de vida de Diabrotica : una visión evolutiva con implicaciones para el manejo de plagas 1" . Environmental Entomology . 10 (6): 826– 831. doi : 10.1093/ee/10.6.826 . ISSN 0046-225X .  
  6. 1 2 3 4 5 6 Spencer, Joseph L.; Hibbard, Bruce E.; Moeser, Joachim; Onstad, David W. (2009). "Comportamiento y ecología del gusano de la raíz del maíz occidental (Diabrotica virgifera virgifera LeConte)" . Agricultural and Forest Entomology . 11 (1): 9– 27. doi : 10.1111/j.1461-9563.2008.00399.x . ISSN 1461-9563 . 
  7. ↑ Nardi, C.; Luvizotto, RA; Parra, JRP; Bento, JMS (2012-06-01). "Comportamiento de apareamiento de Diabrotica speciosa (Coleoptera: Chrysomelidae)" . Environmental Entomology . 41 (3): 562– 570. doi : 10.1603/EN10284 . ISSN 0046-225X . PMID 22732614 .  
  8. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 Cabrera Walsh, Guillermo ; Ávila, Crébio J.; Cabrera, Nora; Nava, Dori E.; de Sené Pinto, Alexandre; Weber, Donald C. (julio de 2020). "Biología y Manejo de Especies Plagas Diabrotica en América del Sur" . Insectos . 11 (7): 421. doi : 10.3390/insectos11070421 . ISSN 2075-4450 . PMC 7411984 . PMID 32650377 .   
  9. 1 2 3 Toepfer, S.; Haye, T.; Erlandson, M.; Goettel, M.; Lundgren, JG; Kleespies, RG; Weber, DC; Walsh, G. Cabrera; Peters, A.; Ehlers, R.-U.; Strasser, H.; Moore, D.; Keller, S.; Vidal, S.; Kuhlmann, U. (2009-01-01). "Una revisión de los enemigos naturales de los escarabajos en la subtribu Diabroticina (Coleoptera: Chrysomelidae): implicaciones para el manejo sostenible de plagas" . Biocontrol Science and Technology . 19 (1): 1– 65. Bibcode : 2009BioST..19....1T . doi : 10.1080/09583150802524727 . ISSN 0958-3157 .