Mating disruption

Mating disruption (MD), also known as sexual confusion, is a pest management technique designed to control certain insectpests by introducing artificial stimuli that confuse the individuals and disrupt mate localization and/or courtship, thus preventing mating and blocking the reproductive cycle. It usually involves the use of synthetic sex pheromones,^[1] although other approaches, such as interfering with vibrational communication, are also being developed.^[2]

La confusion sexuelle or mating disruption, was first discussed by the Institut national de la recherche agronomique in 1974 in Bordeaux, France.^[3]

Winemakers in France, Switzerland, Spain, Germany, and Italy were the first to use the method to treat vines against the larvae of the moth genus Cochylis.^[3]

In many insect species of interest to agriculture, such as those in the orderLepidoptera, females emit an airborne trail of a specific chemical blend constituting that species' sex pheromone. This aerial trail is referred to as a pheromone plume.^[4][5]

Males of that species use the information contained in the pheromone plume^[6] to locate the emitting female (known as a “calling” female). Mating disruption exploits the male insects' natural response to follow the plume by introducing a synthetic pheromone into the insects’ habitat. The synthetic pheromone is a volatile organic chemical designed to mimic the species-specific sex pheromone produced by the female insect. The general effect of mating disruption is to confuse the male insects by masking the natural pheromone plumes, causing the males to follow “false pheromone trails” at the expense of finding mates, and affecting the males’ ability to respond to “calling" females. Consequently, the male population experiences a reduced probability of successfully locating and mating with females, which leads to the eventual cessation of breeding and collapse of the insect infestation.

Mechanisms of disruption

Los investigadores distinguen dos mecanismos generales mediante los cuales la interrupción del apareamiento puede afectar a las poblaciones de polillas: la interrupción competitiva, en la que las fuentes sintéticas de feromonas compiten con las hembras para captar la atención de los machos (un efecto que depende de la densidad y tiende a estabilizarse a medida que se añaden más dispensadores), y la interrupción no competitiva, en la que la respuesta sensorial o conductual del macho a la feromona se ve afectada, por ejemplo, mediante la desensibilización sensorial o el camuflaje de la pluma natural, un efecto que no está vinculado a la densidad de la plaga. ^{[ 7 ]} Un estudio de 2025 realizado por el entomólogo Dr. Vernon Murray Steyn y sus colegas sobre la polilla del falso manzano ( Thaumatotibia leucotreta ), una importante plaga agrícola en África, encontró que la interrupción de esta especie siguió un perfil "híbrido": los machos fueron interrumpidos competitivamente a bajas dosis de feromonas, pero la interrupción cambió a un mecanismo no competitivo a dosis más altas (800 dispensadores por hectárea y más), lo que coincidió con un salto al 96-99% de interrupción del apareamiento en huertos de frutales de hueso y uvas de mesa. El mismo estudio encontró que agrupar dispensadores en tan solo 36 puntos de liberación por hectárea logró niveles de interrupción estadísticamente indistinguibles de 800 dispensadores distribuidos uniformemente, lo que indica que el número de fuentes de feromonas podría reducirse sustancialmente sin pérdida de eficacia una vez que se logró la interrupción no competitiva. ^{[ 8 ]} El mecanismo subyacente a la interrupción también tiene implicaciones prácticas para el costo de la aplicación. Debido a que las especies con competencia restringida requieren que las fuentes de feromonas sean numerosas y estén bien distribuidas para competir eficazmente con las hembras que emiten llamadas, reducir el número de puntos de liberación en estas especies tiende a reducir la eficacia de la interrupción. Por ejemplo, agrupar 200 dispensadores por hectárea en 18 puntos de liberación redujo la interrupción de la polilla de la manzana marrón clara ( Epiphyas postvittana ), una especie con competencia restringida, en aproximadamente un 10 % en comparación con la distribución uniforme. ^{[ 9 ]} Por el contrario, Steyn et al. descubrieron que una vez que la interrupción de la polilla del manzano falso cambió a un mecanismo no competitivo a dosis más altas, el número de puntos de liberación de feromonas podría reducirse sustancialmente (de 800 dispensadores distribuidos individualmente a tan solo 36 sitios de liberación agrupados por hectárea) sin una pérdida significativa de interrupción, ya que la interrupción no competitiva no depende de que las fuentes de feromonas compitan con las hembras por la atención de los machos. ^{[ 10 ]}

El Departamento de Regulación de Plaguicidas de California , el Departamento de Alimentos y Agricultura de California y la Agencia de Protección Ambiental de los Estados Unidos consideran que la interrupción del apareamiento es uno de los tratamientos más respetuosos con el medio ambiente para erradicar plagas. ^{[ 11 ]} La interrupción del apareamiento funciona mejor si se tratan áreas extensas con feromonas. Diez acres es un buen tamaño mínimo para un programa de interrupción del apareamiento exitoso, pero áreas más grandes son preferibles. ^[2]

Los programas de feromonas son más efectivos cuando controlan densidades de población de plagas bajas a moderadas. MD también se ha identificado como un método de control de plagas en el que el insecto no desarrolla resistencia ^[1] . La comunidad científica, junto con agencias gubernamentales de todo el mundo, comprende los beneficios de la interrupción del apareamiento utilizando feromonas sexuales específicas de la especie, y considera que los programas de control de insectos basados ​​en feromonas sexuales se encuentran entre los tratamientos más respetuosos con el medio ambiente que se pueden utilizar para manejar y controlar las poblaciones de plagas de insectos. La feromona de insectos se ha utilizado con éxito como una herramienta eficaz para frenar la propagación y erradicar plagas de áreas muy grandes en los EE. UU.; por ejemplo, para controlar la polilla esponjosa ( Lymantria dispar ), una plaga forestal devastadora, y para erradicar el gorgojo del algodón y el gusano rosado del algodón, dos de las plagas más dañinas del algodón. Los métodos de control convencionales basados ​​en pesticidas matan a los insectos directamente, mientras que la interrupción del apareamiento confunde a los insectos machos, impidiéndoles localizar con precisión a una pareja de apareamiento, lo que lleva al colapso final del ciclo de apareamiento ^[3] . La interrupción del apareamiento, debido a la especificidad de la feromona sexual de la especie de insecto, tiene la ventaja de afectar únicamente a los machos de dicha especie, dejando intactas a otras especies no objetivo ^[3] . Esto permite un manejo de plagas muy específico, promoviendo la supresión de una sola especie de plaga y dejando intactas las poblaciones de insectos beneficiosos (polinizadores y enemigos naturales). La interrupción del apareamiento, como la mayoría de las estrategias de manejo de plagas, es una técnica útil, pero no debe considerarse un programa de tratamiento independiente ^[1], ya que se dirige únicamente a una sola especie en sistemas de producción vegetal que generalmente presentan varias plagas de interés. La interrupción del apareamiento es una herramienta valiosa que debe utilizarse en programas de Manejo Integrado de Plagas (MIP).

Los programas de feromonas se han utilizado durante varias décadas en todo el mundo y, hasta la fecha (2009), no existe evidencia documentada de salud pública que sugiera que el uso agrícola de feromonas sintéticas sea perjudicial para los seres humanos o para cualquier otra especie no objetivo. Sin embargo, se siguen realizando investigaciones al respecto.

Durante las décadas en que se han utilizado programas de control de plagas con feromonas, se han señalado varias desventajas en comparación con el uso de pesticidas convencionales. La mayoría de las feromonas se dirigen a una sola especie, por lo que una formulación específica para la interrupción del apareamiento controla únicamente la especie que utiliza esa mezcla de feromonas; mientras que los pesticidas suelen matar indiscriminadamente a una gran variedad de especies, incluyendo múltiples especies con una sola aplicación. Algunas feromonas sintéticas tienen altos costos de desarrollo y producción, lo que hace que la técnica de interrupción del apareamiento sea demasiado costosa para ser adoptada por los productores comerciales convencionales. Además, la mayoría de las formulaciones comerciales de feromonas para la interrupción del apareamiento deben aplicarse manualmente, lo que puede resultar costoso y consumir mucho tiempo. Las nuevas formulaciones de feromonas desarrolladas recientemente para ser aplicadas mecánicamente proporcionan efectos de interrupción del apareamiento de larga duración (por ejemplo, dependiendo de la plaga objetivo, una sola aplicación de SPLAT ^{[ 12 ]} controla la plaga objetivo durante un ciclo reproductivo completo, ^{[ 13 ]} o durante toda la temporada. ^{[ 14 ] [ 15 ]} Además, también los métodos pulverizables como la tecnología del microdispensador lithos ^{[ 16 ]} permiten una fácil aplicación con todo tipo de dispositivos de pulverización y ofrecen el beneficio adicional de eficacias de larga duración. Esto se debe a una función de liberación lenta de las feromonas al combinarlas con una formulación natural basada en un portador mineral.

• Manejo integrado de plagas
• Plaga (organismo)
• Pesticida
• Feromonas
• polilla de la manzana