Los aromas de mariquita ofrecen una forma más ecológica de proteger los cultivos evitando pesticidas

Los investigadores descubrieron que los olores de las mariquitas pueden indicar a los pulgones, una plaga agrícola, que coman y se reproduzcan menos.

El equipo de investigación, dirigido por Sara Hermann de la Facultad de Ciencias Agrícolas de Penn State, desarrolló una novedosa herramienta de control de plagas aprovechando la ecología química de las interacciones depredador-presa entre mariquitas y pulgones.

Publicaron su trabajo en la revista Basic and Applied Ecology y recientemente presentaron una solicitud de patente provisional para la innovación.

Aromas de las mariquitas como repelente natural para ciertas plagas

Si bien se sabe que las mariquitas son consumidoras voraces de pulgones, pequeños insectos que comen casi todo tipo de plantas, Hermann ha centrado su investigación en la dinámica no consuntiva entre estos organismos. Lo que despertó su interés es la capacidad del pulgón para detectar los olores únicos que emiten las mariquitas y procesar este olor como una señal para cambiar rasgos de comportamiento que les permitan evitar ser comidos.

"El objetivo principal es empezar a pensar fuera de lo común", dijo Hermann, profesor asistente de ecología de artrópodos e interacciones tróficas.

"Queremos entender cómo el miedo a ser comido influye en el comportamiento y la fisiología. Comenzamos con grandes cuestiones ecológicas centradas en los sistemas agrícolas para desarrollar intervenciones. Utilizando el conocimiento de las interacciones ecológicas básicas que ya existen, podemos trabajar con la naturaleza en lugar de contra ella. "

Hermann investiga las respuestas de comportamiento de los pulgones a los "aromas" de mariquita y caracteriza la composición química de estos olores. Ella lleva a cabo esta investigación, que apareció en un video reciente de PBS Terra, en colaboración con el Centro de Ecología Química de los Institutos Huck de Ciencias de la Vida en Penn State.

Hermann y su equipo identificaron los principales compuestos que constituyen el olor a mariquita en 2021 y descubrieron que el olor por sí solo puede inducir ciertos comportamientos en los pulgones. Aplican el aroma de mariquita difundiéndolo en el aire alrededor de las plantas, lo que indica problemas a los pulgones en las cercanías.

En experimentos, los investigadores descubrieron que los pulgones tienen una preferencia reducida por las plantas con aroma a mariquita. En su artículo más reciente, en Basic and Applied Ecology, Hermann también descubrió que la presencia de olores de mariquita también redujo la cantidad de tiempo que los pulgones comían y redujo su población en un 25%.

Según Hermann, los componentes de la fragancia se pueden producir comercialmente, lo que espera que haga que esta intervención sea relativamente accesible para desarrollar y llevar al mercado. Ella y la coautora Jessica Kansman, profesora asistente de ciencias vegetales y patología vegetal en la Universidad Estatal de Montana, recibieron recientemente una patente para el aroma, que puede permitir que el producto sea utilizado como disuasivo de plagas por parte de operaciones comerciales y consumidores en el público.

"Nuestro trabajo sugiere que la presencia de señales de olor de mariquita por sí sola puede servir como método para reducir las poblaciones de pulgones, al menos a corto plazo, y podría ser una técnica prometedora que justifica una mayor exploración", dijo Hermann.

Otros productos químicos similares

Procesos ecológicos químicos similares que utilizan feromonas para manipular el comportamiento de las plagas fueron inicialmente pioneros en el manejo de plagas como "interrupción del apareamiento".

Tom Baker, profesor emérito de entomología, ayudó a liderar estos esfuerzos, que se han aplicado ampliamente con éxito en sistemas de cultivos frutales, dijo Hermann. La interrupción del apareamiento reduce la búsqueda exitosa de pareja de organismos de plagas que utilizan feromonas sexuales. Los hallazgos de Hermann, por el contrario, utilizan el "miedo a la depredación" a través de los olores de los depredadores para reducir la atracción, el desarrollo y la alimentación de las plagas.

Según los investigadores, la intervención olfativa, desarrollada para una especie de pulgón muy extendida y destructiva, podría proporcionar una solución agrícola sostenible. A diferencia de otras soluciones agrícolas que funcionan matando pulgones, Hermann dijo que no se espera que este tratamiento produzca problemas de resistencia que son comunes con la aplicación de pesticidas.

En el futuro, Hermann dijo que tiene la intención de investigar el impacto en toda la comunidad de la aplicación del aroma de mariquita a los campos agrícolas. Además, su laboratorio investigará dinámicas similares de depredador-presa en nuevos depredadores y parasitoides, insectos cuyas larvas parasitan a otros insectos.

"Junto con nuestros colegas del Centro de Ecología Química de Huck, estamos aprovechando el poder de estos y otros químicos naturales y dinámicas ecológicas", dijo Hermann.

"En una era en la que las amenazas ambientales cobran mayor importancia que nunca, nuestro compromiso con estas prácticas sostenibles inspiradas en la naturaleza no sólo es prometedor: es esencial para la salud y el futuro de nuestro planeta".

Referencia

Jessica T. Kansman et al, Smelling danger: Lady beetle odors affect aphid population abundance and feeding, but not movement between plants, Basic and Applied Ecology (2023). DOI: 10.1016/j.baae.2023.05.004