Método de control biológico de poblaciones de insectos.
La mosca del gusano barrenador fue la primera plaga eliminada con éxito de una zona mediante la técnica del insecto estéril, mediante el uso de un enfoque integrado que abarca toda la zona.
La técnica de los insectos estériles ( TIE ) [1] [2] es un método de control biológico de insectos , mediante el cual se liberan en la naturaleza cantidades abrumadoras de insectos estériles . Los insectos liberados son preferiblemente machos , ya que esto es más rentable y las hembras pueden, en algunas situaciones, causar daños al poner huevos en el cultivo o, en el caso de los mosquitos , al extraer sangre de los humanos. Los machos estériles compiten con los machos fértiles para aparearse con las hembras. Las hembras que se aparean con un macho estéril no producen descendencia, lo que reduce la población de la siguiente generación . Los insectos estériles no se reproducen por sí solos y, por lo tanto, no pueden establecerse en el medio ambiente. La liberación repetida de machos estériles en densidades de población bajas puede reducir aún más y, en casos de aislamiento, eliminar las poblaciones de plagas, aunque el control rentable con poblaciones objetivo densas está sujeto a la supresión de la población antes de la liberación de los machos estériles.
La esterilización se induce mediante los efectos de la irradiación con fotones de rayos X sobre las células reproductoras de los insectos. La TIE no implica la liberación de insectos modificados mediante procesos transgénicos (ingeniería genética). [3] Además, la TIE no introduce especies no nativas en un ecosistema.
Historia
El uso de machos estériles fue descrito por primera vez por el genetista ruso AS Serebrovsky en 1940, [4] pero al mundo de habla inglesa se le ocurrió la idea de forma independiente [ cita necesaria ] y la aplicó prácticamente alrededor de la década de 1950. Raymond Bushland y Edward Knipling desarrollaron la TIE para eliminar los gusanos barrenadores que se alimentan de animales de sangre caliente, especialmente el ganado; esto fue eficaz porque las hembras de los gusanos barrenadores se aparean sólo una vez. Las larvas de estas moscas invaden heridas abiertas y comen la carne de los animales, matando al ganado infectado en 10 días. En la década de 1950, los gusanos barrenadores causaron pérdidas anuales a los suministros de carne y lácteos estadounidenses que se proyectaron en más de 200 millones de dólares. Los gusanos barrenadores también pueden parasitar la carne humana.
Entomólogo Edward F. Knipling
Bushland y Knipling comenzaron a buscar una alternativa a los pesticidas químicos a finales de la década de 1930, cuando trabajaban en el Laboratorio del Departamento de Agricultura de los Estados Unidos en Menard, Texas . En aquella época, el gusano barrenador estaba devastando los rebaños de ganado en todo el sur de Estados Unidos. Los suministros de carne roja y lácteos se vieron afectados en México, Centroamérica y Sudamérica.
Knipling desarrolló la teoría del control autocida: romper el ciclo reproductivo de la plaga. El entusiasmo de Bushland por la teoría de Knipling impulsó a la pareja a buscar una forma de criar moscas en un entorno de "fábrica" y a encontrar una forma eficaz de esterilizar moscas.
Su trabajo fue interrumpido por la Segunda Guerra Mundial , pero reanudaron sus esfuerzos a principios de la década de 1950 con pruebas exitosas en la población de gusanos barrenadores de la isla Sanibel , Florida . La técnica de los insectos estériles funcionó; La casi erradicación se logró utilizando moscas esterilizadas con rayos X.
Éxitos
El mapa muestra el área de distribución actual (naranja) y anterior (amarillo) y la propagación estacional aproximada de la mosca del gusano barrenador .
Desde finales de los años 1950 hasta los años 1970, la TIE se utilizó para controlar la población de gusanos barrenadores en Estados Unidos. En la década de 1980, México y Belice eliminaron sus problemas de gusano barrenador con la TIE. Los programas de erradicación avanzaron en toda Centroamérica en la década de 1990, seguidos por el establecimiento de una barrera biológica en Panamá para prevenir la reinfestación desde el sur. El mapa muestra el área de distribución actual y anterior y la propagación estacional aproximada de la mosca del gusano barrenador .
En 1991, la técnica de Knipling y Bushland detuvo un brote grave de gusano barrenador del Nuevo Mundo en el norte de África. Los programas contra la mosca del Mediterráneo en México, Florida y California utilizan la TIE para mantener su estatus libre de moscas. La técnica se utilizó para erradicar la mosca del melón en Okinawa y en la lucha contra la mosca tsetsé en África.
La técnica ha suprimido los insectos que amenazan los cultivos de ganado, frutas, hortalizas y fibras. La técnica fue elogiada por sus atributos ambientales: no deja residuos y no tiene ningún efecto negativo (directo) sobre especies no objetivo.
La técnica ha sido de gran ayuda en la protección de los productos agrícolas para alimentar a la población humana del mundo. Tanto Bushland como Knipling recibieron reconocimiento mundial por su liderazgo y logros científicos, incluido el Premio Mundial de la Alimentación de 1992 . [5] La técnica fue aclamada por el ex Secretario de Agricultura de Estados Unidos, Orville Freeman , como "el mayor logro entomológico del siglo XX".
Desde 2016, Australia del Sur ha estado produciendo decenas de millones de moscas de la fruta estériles por semana durante los meses pico de verano, como parte de un programa para controlar y eventualmente erradicar las plagas hortícolas . [6]
tripanosomiasis africana
La enfermedad del sueño o tripanosomiasis africana es una enfermedad parasitaria en los humanos. Causada por protozoos del género Trypanosoma y transmitida por la mosca tsetsé, la enfermedad es endémica en regiones del África subsahariana , abarcando cerca de 36 países y 60 millones de personas. Se estima que cada año entre 50.000 y 70.000 personas se infectan y unas 40.000 mueren. Las tres epidemias más recientes ocurrieron en 1896-1906, 1920 y 1970.
Los estudios de la mosca tsetsé muestran que las hembras generalmente se aparean sólo una vez (ocasionalmente dos). Los estudios encontraron que este proceso es eficaz para prevenir el flagelo.
Especies de moscas de la fruta, incluidas la mosca mediterránea de la fruta ( Ceratitis capitata ), la mosca de la fruta del Caribe ( Anastrepha suspensa ) y la mosca mexicana de la fruta ( Anastrepha ludens ) en América, la mosca de la fruta de Queensland ( Bactrocera tryoni ) en Australia , la mosca oriental de la fruta ( Bactrocera dorsalis ) en Hawaii y varias otras Bactrocera spp. en Australia, Asia y Oceanía: la FAO/OIEA [20] enumera 39 instalaciones SIT diferentes (DIR-SIT) [21] en todo el mundo, lo que ayuda a recuperar información sobre la producción en masa y las dosis de radiación (IDIDAS). [22] Incluye datos sobre la dosis de radiación necesaria para la desinfestación de grupos de productos genéricos y la dosis de radiación utilizada para inducir la esterilidad para el control de plagas mediante la TIE.
Historia del envío transfronterizo de insectos estériles
Los envíos transfronterizos de insectos estériles se han realizado de forma continua durante 60 años (desde 1963). El número total de insectos estériles enviados se ha estimado en más de un billón en miles de envíos a través de fronteras a 23 países receptores desde 50 fábricas de insectos estériles en 25 países. Durante este largo período y muchos precedentes, no se han identificado problemas asociados con posibles peligros y, por lo tanto, el envío de insectos estériles nunca ha estado sujeto a ninguna medida reglamentaria. El cuadro muestra la historia de los envíos transfronterizos que comenzaron en 1963 con los envíos de mosca mexicana estéril de la fruta ( Anastrepha ludens , Loew), desde Monterrey, México, a Texas, Estados Unidos. [23]
Desventajas
A veces se requieren períodos de población naturalmente baja o tratamientos repetidos con pesticidas para suprimir las poblaciones antes de utilizar insectos estériles.
La separación de sexos puede ser difícil, [17] aunque esto se puede realizar fácilmente a gran escala donde se han desarrollado sistemas de sexado genético como para la mosca de la fruta del Mediterráneo.
Los tratamientos de radiación, transporte y liberación pueden reducir la aptitud para el apareamiento de los machos.
La técnica es específica de cada especie. Por ejemplo, la técnica debe implementarse por separado para cada una de las seis especies de mosca tsetsé de importancia económica.
La cría masiva y la irradiación [24] [25] requieren procesos de precisión. Se han producido fracasos cuando se liberaron machos reproductores inesperadamente fértiles.
El enfoque que abarca toda la zona es más eficaz, ya que la migración de insectos silvestres desde fuera del área de control podría recrear el problema.
El costo de producir suficientes insectos estériles puede ser prohibitivo en algunos lugares [26] , pero disminuye con las economías de escala .
Conclusión y perspectivas
Los enfoques biotecnológicos basados en organismos genéticamente modificados ( organismos transgénicos ) todavía están en desarrollo. Sin embargo, dado que no existe ningún marco legal que autorice la liberación de dichos organismos en la naturaleza, [27] [28] la esterilización por irradiación sigue siendo la técnica más utilizada. Del 8 al 12 de abril de 2002 se celebró en la sede de la FAO en Roma una reunión sobre "Situación y evaluación de riesgos del uso de artrópodos transgénicos en protección fitosanitaria". Las actas resultantes [29] de la reunión han sido utilizadas por la Organización Norteamericana de Protección Fitosanitaria (NAPPO) para desarrollar la Norma Regional No. 27 de la NAPPO [30] sobre "Directrices para la importación y liberación en campos confinados de artrópodos transgénicos", que podría proporcionar la base para el desarrollo racional del uso de artrópodos transgénicos.
Beneficios económicos
Se han demostrado beneficios económicos. Se estima que los beneficios directos de la erradicación del gusano barrenador para las industrias ganaderas de América del Norte y Central superan los 1.500 millones de dólares al año, en comparación con una inversión de alrededor de 1.000 millones de dólares a lo largo de medio siglo. México protege un mercado de exportación de frutas y verduras de más de 3 mil millones de dólares al año mediante una inversión anual de alrededor de 25 millones de dólares. Se estima que el estatus libre de moscamed ha abierto mercados para las exportaciones de frutas de Chile por valor de hasta 500 millones de dólares. Cuando se implementa en toda el área y en un proceso de cría a escala, la TIE tiene un costo competitivo con respecto al control convencional, además de sus beneficios ambientales. [31]
Técnicas relacionadas en plantas.
Recientemente se ha aplicado una técnica similar a la TIE a las malas hierbas utilizando polen irradiado, [32], lo que da lugar a semillas deformadas que no brotan. [33]
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enlaces externos
Control de natalidad contra mosquitos
Artículo de la BBC en línea
Plan para erradicar la mosca tsetsé
Técnica de insectos estériles
Mejora del desempeño de machos estériles en programas de técnicas de insectos estériles (TIE) de moscas de la fruta
artículo de la BBC
Principios y práctica de la técnica de insectos estériles en el manejo integrado de plagas en toda el área. Libro Edición 2021, Prensa CRC | Fecha-acceso=2022-01-13
Un método de erradicación de uso general y específico para cada especie
"VIDEO: Técnica de insectos estériles". Técnicas nucleares para el control de plagas de insectos - OIEA . Consultado el 16 de noviembre de 2021 .
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