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Hermetia illucens

Hermetia illucens , la mosca soldado negra , es una mosca común y extendida de la familia Stratiomyidae . Desde finales del siglo XX, H. illucens ha ido ganando cada vez más atención debido a su utilidad para reciclar desechos orgánicos y generar alimento para animales. [9]

Distribución

Un soldado negro vuela sobre una hoja de jazmín, en Bengala Occidental , India

Esta especie es originaria del ámbito Neotropical , pero en las últimas décadas se ha extendido por todos los continentes, volviéndose prácticamente cosmopolita . [10] Está presente en la mayor parte de América del Norte y Europa, incluida la Península Ibérica , el sur de Francia , Italia , Croacia , Malta , las Islas Canarias y Suiza , y en la costa rusa del Mar Negro en el territorio de Krasnodar . [11] También se puede encontrar en el reino afrotropical , el reino de Australasia , el reino paleártico oriental , el reino Neártico , el norte de África , el sur de África y el reino de Indomalaya . [12] [13]

Descripción

Adulto de Hermetia illucens , vista lateral

Los adultos de H. illucens miden unos 16 milímetros ( 5 ⁄ 8  pulgadas) de largo. [14] Estas moscas de tamaño mediano tienen un cuerpo predominantemente negro, con reflejos metálicos que van del azul al verde en el tórax y, en ocasiones, con un extremo rojizo en el abdomen. El segundo terguito abdominal tiene áreas translúcidas, de donde deriva el epíteto específico latino. La cabeza es ancha, con ojos muy desarrollados. Las antenas miden aproximadamente el doble de la longitud de la cabeza. Las patas son negras con tarsos blanquecinos. Las alas son membranosas; en reposo, se pliegan horizontalmente sobre el abdomen y se superponen. [15]

H. illucens es una mosca mímica , muy parecida en tamaño, color y apariencia a la avispa embadurnadora de barro de los tubos de órgano y sus parientes. El mimetismo de este tipo particular de avispa se ve especialmente realzado porque las antenas de la mosca son alargadas y parecidas a las de una avispa, los tarsos posteriores de la mosca son pálidos, al igual que los de la avispa, y la mosca tiene dos "ventanas" pequeñas y transparentes en la base del abdomen. segmentos que hacen que la mosca parezca tener una "cintura de avispa" estrecha. [15] Las larvas de mosca soldado negra se pueden diferenciar de las larvas de mosca azul o mosca doméstica por una fina franja gris-negra en sus extremos posteriores.

Ciclo vital

Larvas de mosca soldado negra

Una hembra adulta pone aproximadamente de 200 a 600 huevos a la vez. [16] Estos huevos generalmente se depositan en grietas o en superficies encima o adyacentes a materia en descomposición, como estiércol o compost, y eclosionan en aproximadamente 4 días. [17] Las larvas recién emergidas miden 1,0 milímetro (0,04 pulgadas) de largo, pudiendo alcanzar una longitud de 25 milímetros (1 pulgada) y un peso de 0,10 a 0,22 gramos (1,5 a 3,4 gr) al final de la etapa larvaria. [15] Las larvas son capaces de alimentarse de una amplia variedad de materia orgánica, [18] [19] [20] [21] adaptándose a dietas con diferente contenido de nutrientes. [22] La etapa larvaria dura de 18 a 36 días, dependiendo de los sustratos alimenticios proporcionados a las larvas, [16] [23] de los cuales la etapa postalimentación ( prepupal ) dura alrededor de 7 días. [24] La duración de la etapa larvaria puede retrasarse meses debido a la baja temperatura o la falta de alimento. [17] La ​​etapa de pupa dura de 1 a 2 semanas. [24] [25] Los adultos pueden vivir normalmente de 47 a 73 días cuando se les proporciona agua y alimentos, como azúcar en cautiverio o néctar en la naturaleza, [26] [27] o sobrevivir durante aproximadamente 8 a 10 días con reservas de grasa reunidas. durante la etapa larvaria cuando se les proporciona agua. [dieciséis]

Moscas soldado negras apareándose
Mosca soldado negra depositando huevos en cartón
Mosca soldado de jardín depositando huevos en una granja de lombrices
Mosca soldado negra inflando sus alas durante los primeros 15 minutos después de salir de la pupación
Moscas soldado negras alimentándose de azúcar

Relevancia y uso humanos

Las larvas y los adultos no se consideran plagas ni vectores. En cambio, las larvas de la mosca soldado negra desempeñan un papel similar al de los gusanos rojos como descomponedores esenciales para descomponer los sustratos orgánicos y devolver los nutrientes al suelo. Las larvas tienen un apetito voraz y pueden utilizarse para convertir en abono restos de comida domésticos y productos de desecho agrícola .

Además, las larvas de mosca soldado negra son una fuente alternativa de proteínas para la acuicultura , la alimentación animal y las mascotas . [18] [28]

Las larvas son producidas y procesadas en fábricas de insectos a escala industrial en todo el mundo por empresas de biotecnología como InnovaFeed y Protix , esta última opera la granja industrial de insectos más grande del mundo en los Países Bajos. [29]

Como descomponedores/en compostaje

Las larvas de mosca soldado negra (BSFL) se utilizan para convertir los desechos en abono o convertirlos en alimento para animales. Los desechos incluyen estiércol fresco y restos de alimentos de origen tanto animal como vegetal. Las larvas de mosca se encuentran entre los animales más eficientes a la hora de convertir biomasa en alimento. [ cita necesaria ]

Cuando las larvas han completado su desarrollo larvario a través de seis estadios , [30] entran en una etapa llamada "prepupa" en la que dejan de comer y tienden a migrar hacia sustratos fríos, oscuros y secos para pupar . [31] Este instinto de migración prepupal es utilizado por los contenedores de compostaje de larvas para autocosechar las larvas maduras. Estos contenedores tienen rampas o agujeros a los lados para permitir que las prepupas salgan del compostador y caigan en un área de recolección.

Las larvas son beneficiosas de estas maneras:

Además de la producción de proteínas, las larvas de mosca también producen otro recurso valioso llamado excremento . El excremento de larvas de mosca es un residuo granulado e inodoro que puede usarse como fertilizante orgánico directamente [37] o mediante conversión por parte de las lombrices de tierra. [38]

Investigaciones recientes en el campo de la entomoremediación muestran el potencial de este insecto para la depuración de biomasa contaminada con metales pesados. [39]

como alimento

Las larvas de mosca soldado negra se utilizan como alimento . Las pupas y prepupas recolectadas son consumidas por aves de corral , peces, cerdos , lagartos, tortugas e incluso perros. [40] [41] El insecto es una de las pocas especies de insectos aprobadas para su uso como alimento en la acuicultura en la UE. [42]

En la etapa de pupa, las moscas soldado negras se encuentran en su pico nutricional. [15] [ cita necesaria ] Se pueden almacenar a temperatura ambiente durante varias semanas y su vida útil más larga se logra entre 10 y 16 °C (50 a 60 °F). [43]

Como alimento humano

Es difícil encontrar registros del consumo humano de H. illucens . [21]

En 2013, la diseñadora austriaca Katharina Unger inventó una granja de cría de insectos de mesa llamada "Farm 432" en la que las personas pueden producir larvas de moscas comestibles en casa. [44] Es una máquina de plástico con múltiples cámaras que parece un aparato de cocina y puede producir 500 gramos (1,1 libras) de larvas o dos comidas en una semana.

Se dice que el sabor de las larvas es muy distintivo. Unger: "Cuando las cocinas, huelen un poco a patatas cocidas. La consistencia es un poco más dura por fuera y como carne blanda por dentro. El sabor es a nuez y un poco carnoso. [45]

Para producir grasa

BSFL se puede utilizar para producir grasa , que se puede utilizar en la industria farmacéutica ( cosméticos , [46] tensioactivos para gel de ducha), reemplazando así otros aceites vegetales como el aceite de palma, o se puede utilizar en forraje. [47] [48]

Para producir quitina

BSFL se puede utilizar para producir quitina . La quitina se utiliza en el transporte marítimo como agente contra la bioincrustación . También se utiliza en la purificación del agua. [47] [48] La quitina también tiene potencial como enmienda del suelo, para mejorar la fertilidad del suelo y la resiliencia de las plantas. [49] [50]

Para producir fertilizantes orgánicos para plantas.

Los residuos del proceso de descomposición (excrementos) de las larvas comprenden heces larvarias, exoesqueletos larvarios desprendidos y material no digerido. Frass es uno de los principales productos de la cría comercial de mosca soldado negra. [51] El perfil químico del excremento varía según el sustrato del que se alimentan las larvas, pero en general, se considera un fertilizante vegetal orgánico versátil debido a una proporción favorable de los tres principales nutrientes vegetales: nitrógeno, fósforo y potasio . [52] El excremento se aplica comúnmente mezclándolo directamente con el suelo y se considera un fertilizante a largo plazo con liberación lenta de nutrientes. [52] Sin embargo, los ensayos en plantas también han encontrado efectos fertilizantes a corto plazo comparables a los de los fertilizantes sintéticos de acción rápida. [53] [54] Además de su aporte de nutrientes, el excremento puede contener otros componentes que son beneficiosos para la fertilidad y la salud del suelo. Uno de ellos es la quitina, mejoradora del suelo [50] [49] , que llega al exoesqueleto de las larvas a través de exoesqueletos desprendidos ricos en quitina. Además, el excremento de la cría de mosca soldado negra aplicado como fertilizante puede alterar eficazmente la composición de la comunidad microbiana del suelo, que desempeña un papel crucial en la fertilidad del suelo. [55] [56]

Continúa el debate sobre si los excrementos de la cría de BSFL se pueden utilizar como fertilizante en estado fresco o si deben someterse a un mayor compostaje antes de su aplicación. Algunos suponen que un mayor compostaje conduciría a la reducción de posibles propiedades fitotóxicas . [57] En la Unión Europea , los excrementos de insectos deben tratarse durante una hora a 70 °C (158 °F) antes de su comercialización por razones de seguridad, mientras que lo mismo se aplica al estiércol animal en general. [58]

En biorremediación

Las larvas de H. illucens fueron utilizadas en un experimento de biorremediación, en el que utilizaron hasta un 49% de peso seco de hojas de maíz contaminadas con cadmio o zinc, durante 36 días. [39] Las hojas de maíz contaminadas artificialmente sirven aquí como material vegetal modelo, comparable a la biomasa vegetal contaminada mediante fitoextracción . La pérdida del 49% de peso seco contaminado es un mejor resultado que en el caso del compostaje, que es uno de los pretratamientos estándar propuestos para la biomasa contaminada tras la fitoextracción. El tipo de metal pesado no afectó el grado de uso. El cadmio se acumula principalmente en el pupario , mientras que el zinc se acumula en la mosca adulta. [39] El uso de insectos para la biorremediación se denomina entomoremediación . [39] [59]

Fuente potencial de enzimas y bacterias que degradan el plástico.

Se ha afirmado que la microbiota intestinal larvaria de H. illucens representa un nicho ecológico óptimo para aislar enzimas y cepas microbianas con capacidad optimizada de degradación del plástico. [60]

Uso potencial en la producción de biodiesel.

H. illucens podría ser una materia prima viable para la producción de biodiesel. [61] [62]

Agricultura

Colonias larvarias

La principal dificultad en la agricultura es obtener BSFL o huevos para iniciar o reponer la colonia. Esto generalmente se hace atrayendo a las moscas soldado para que pongan huevos en pequeños agujeros sobre el contenedor de comida. Las moscas adultas ponen racimos de huevos en los bordes del cartón o plástico corrugado . En algunas regiones, es posible iniciar o mantener colonias de larvas adecuadas a partir de moscas soldado nativas, pero especies de plagas como moscas domésticas y moscas azules también se sienten atraídas por muchos de los alimentos utilizados para atraer moscas soldado (como el alimento fermentado para pollos).

En climas tropicales o subtropicales, pueden reproducirse durante todo el año, pero en otros climas puede ser necesario un invernadero para obtener huevos en los períodos más fríos. Las larvas son bastante resistentes y pueden soportar condiciones más ácidas y temperaturas más altas que las lombrices rojas. Las larvas pueden sobrevivir inviernos fríos, particularmente con una gran cantidad de larvas, aislamiento o calor del abono (generado por los microorganismos en el contenedor de larvas o en la pila de abono). El calor estimula a las larvas a gatear, convertirse en pupas y eclosionar, y parece que se necesita mucha luz y calor para reproducirse. Muchos pequeños criadores de larvas construyen sus colonias de larvas a partir de huevos depositados por moscas soldado salvajes.

Espacio y forma

Las moscas soldado recién emergidas realizan el comienzo de su ritual de apareamiento en vuelo. El macho agarra a la hembra y luego agarra el ovipositor de la hembra con sus genitales. Se aparean mientras están estacionarios y conectados.

Los científicos alemanes han criado con éxito moscas soldado en un espacio tan pequeño como 10 litros. [63] [64]

Calor

Los adultos normalmente se apareaban y oviposiban a temperaturas de 24 a 40 °C (75 a 104 °F) o más. Alrededor del 99,6% de la oviposición en el campo se produjo entre 27,5 y 37,5 °C (81,5 a 99,5 °F). [sesenta y cinco]

Luz

Las lámparas de yodo y cuarzo se han utilizado con éxito para estimular el apareamiento de los adultos. [66] En particular, el éxito de apareamiento de la mosca soldado negra criada puede aumentar dramáticamente exponiendo a los adultos a una luz que es particularmente rica en longitudes de onda cercanas a 440 y/o 540 nm y tiene una irradiancia que es una fracción apreciable de la intensidad de la mosca soldado negra criada. luz de sol. [67] En condiciones tropicales, la luz solar directa de la mañana es óptima para la emergencia, el apareamiento y la puesta de huevos, y la luz solar indirecta a menudo se prefiere antes y después del apareamiento. [68]

Humedad

Una humedad del 70% se considera óptima para todas las etapas de su ciclo de vida. [69]

Se descubrió que el sustrato era innecesario para la pupa, pero se cree que actúa como regulador de la humedad, lo que previene la desecación. Se observó una tasa de emergencia del 93% cuando la humedad se mantuvo al 70%. [70]

Larvas de mosca soldado negra y gusanos rojos

Los criadores de lombrices rojas a menudo obtienen larvas en sus contenedores de lombrices. Las larvas son mejores para convertir rápidamente desechos "ricos en nutrientes" en alimento para animales. [71] Los gusanos rojos son mejores para convertir materiales con alto contenido de celulosa (papel, cartón, hojas, materiales vegetales excepto madera ) en una excelente enmienda del suelo .

Los gusanos rojos prosperan con los residuos producidos por las larvas de mosca, pero el lixiviado de las larvas ("té") contiene enzimas y tiende a ser demasiado ácido para los gusanos. La actividad de las larvas puede mantener las temperaturas alrededor de 37 °C (99 °F), mientras que los gusanos rojos requieren temperaturas más frías. La mayoría de los intentos de criar un gran número de larvas con gusanos rojos en el mismo recipiente, al mismo tiempo, fracasan. Las lombrices han podido sobrevivir dentro o debajo de los contenedores de basura cuando el fondo es el suelo. Los gusanos rojos pueden vivir en contenedores de comida cuando no hay una gran cantidad de larvas. Se pueden agregar gusanos si la población de larvas disminuye (en la estación fría) y se pueden criar gusanos en contenedores de comida mientras se esperan huevos de moscas soldado negras salvajes.

Como especie que se alimenta, no se sabe que los BSFL sean huéspedes intermediarios de gusanos parásitos que infectan a las aves de corral, mientras que los gusanos rojos son huéspedes de muchos. [72]

Nombres y marcas comerciales

Los BSFL fueron desarrollados como insectos alimentadores de mascotas exóticas por D. Craig Sheppard, quien nombró a las larvas Phoenix Worms y comenzó a comercializarlas como alimento para mascotas. En 2006, Phoenix Worms se convirtió en el primer insecto alimentador al que se le concedió una marca registrada en Estados Unidos . Otras empresas también comercializan BSFL con marcas como NutriGrubs, Soldier Grubs, Reptiworms, Calciworms, BIOgrubs y Obie's Worms (Canadá). En África, ProtiCycle los comercializa como alimento vivo, harina y aceite para piensos, alimentos para perros y gatos y alimentos para peces como la tilapia y el bagre.

Posibles enemigos naturales

En África occidental, se ha descubierto que Dirhinus giffardii es un parasitoide de las pupas de H. illucens y disminuye la producción de huevos. Se ha descubierto que reduce las existencias hasta en un 72%. El parásito es transportado por las avispas y se deben tomar precauciones para proteger a las larvas de la exposición a estas avispas. [73] Además, Chalcididae Eniacomorpha hermetiae ha sido descrito como un parasitoide de H. illucens que puede afectar negativamente los esfuerzos de producción en masa en África. [74]

Ver también

Referencias

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