Autores: Tomás Cabello y Manuel Gamez

En grado de complejidad de los diferentes métodos y técnicas de control biológico de plagas, actualmente en uso en cultivos de invernaderos de España, es bastante importante. Ello requiere un importante bagaje y conocimiento práctico para su aplicación con éxito. Lo que viene motivado, en gran parte, por las características biológicas de los diferentes tipos de enemigos naturales y sus formas de utilización. Sin embargo, se están desarrollando herramientas matemáticas que pueden ser de gran ayuda en la toma de decisión en la aplicación real de estos sistemas de control biológico de plagas.

Miembros del grupo de investigación “Protección Vegetal de cultivos en invernadero” de la Universidad de Almería, en colaboración con dos investigadores de Hungría que llevan colaborando con nuestro grupo desde ya casi 16 años, estamos estudiando como el canibalismo puede mejorar la capacidad depredadora del insecto en el control de plagas.

En la publicación en la revista Ecological Modelling titulada ‘Sib cannibalism can be adaptive for kin’ los ponemos de manifiesto que es mucho más efectiva la introducción de los depredadores en el cultivo antes de que la plaga se produzca. De esta forma, al no tener el alimento natural necesario para la subsistencia, buscan nuevas vías, como puede ser el utilizar a sus semejantes como fuente de energía, y el rendimiento mejora.

De esta forma, el estudio demuestra que el control biológico a través de la suelta más temprana de los insectos, consigue la estabilidad en el crecimiento de la población de los depredadores y provoca el canibalismo para favorecer su desarrollo genético.

Otro aspecto importante de los estudios que seguirán a este trabajo es observar cómo beneficia el canibalismo a estos depredadores desde una perspectiva química. Es decir, qué sustancias se modifican o aparecen en el organismo con respecto a los individuos no caníbales.

Data la complejidad actual de la lucha biológica en invernaderos una herramienta que se considera puede ser de gran utilidad en su aplicación práctica son los modelos matemáticos. En este sentido, hay que indicar que los modelos matemáticos, aplicados a enemigos naturales, han tenido un dilatado desarrollo en el tiempo (más de 90 años), desde los primeros trabajos, fundamentalmente teóricos, hasta los más recientes mucho más aplicados. Por lo tanto, son muchos los modelos existentes con diferentes expresiones en ecuaciones matemáticas. Dentro de ellos, hay dos grandes grupos, consecuencia de las diferentes características biológicas y/o ecológicas: aquellos que se aplican a especies depredadoras o a especies de parasitoides.

En estos momento, y con referencia al canibalismo, se han realizado simulaciones en laboratorio y con ellas estamos tratando de poner a punto un modelo matemático que mediante ecuaciones diferenciales (o ecuaciones en diferencias), y con la respuesta funcional del insecto, medir la efectividad en el control de la plaga; donde en dicho modelo podamos tener en cuenta ese factor de canibalismo previo a la aparición de la plaga, en densidades suficientes para el mantenimiento o establecimiento del depredador.

Finalmente, citamos unas conclusiones teóricas-metodológicas de nuestro trabajo:

El fenotipo que maximiza la tasa de crecimiento a largo plazo de la población, en el proceso de la selección natural elimina los demás fenotipos (en particular aquello que maximiza la tasa de reproducción individual).

Nuestra “Hipótesis de Colector” juega un papel importante en el posible éxito evolucionario del canibalismo. Esta hipótesis significa que el nutriente consumido acumulado determina el tiempo de desarrollo individual, la de supervivencia de juveniles pre-reproductivas y la fertilidad de hembras adultas. Por lo tanto, el canibalismo puede ser una estrategia efectiva de un fenotipo.

En relación con el control biológico, nuestro modelo y sus resultados pueden ser importantes en función del tipo de sueltas. Un tipo es la suelta inundativa, cuando una densidad inicial de la plaga muy alta debe ser atacada con una liberación masiva de agentes, para conseguir un efecto inmediato. Nuestros resultados en cambio tienen importancia para el otro tipo de suelta llamada inoculativa. Esta última significa que, dada una densidad inicial baja de la plaga, es suficiente soltar pocos agentes dejando que los mismos desarrollen su población a densidades más altas, per se. En este caso puede ser importante si un agente caníbal por su desarrollo más rápido produce más generaciones.

Todos estos trabajos están conformando dos tesis doctorales que se encuentran en su fase final para ser presentadas en la Universidad de Almeria.

Centro de Investigación CIAIMBITAL (Universidad de Almería)