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Técnica de los insectos estériles

La mosca barrenadora fue la primera plaga eliminada con éxito de un área mediante la técnica del insecto estéril, mediante el uso de un enfoque integrado en toda el área.

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 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 , tomar 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 auto-replican 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 técnica se ha utilizado con éxito para erradicar la mosca barrenadora ( Cochliomyia hominivorax ) de América del Norte y Central. Se han logrado muchos éxitos en el control de plagas de moscas de la fruta , en particular la mosca mediterránea de la fruta ( Ceratitis capitata ) y la mosca mexicana de la fruta ( Anastrepha ludens ). Se están realizando investigaciones activas para determinar la eficacia de esta técnica en la lucha contra la mosca de la fruta de Queensland ( Bactrocera tryoni ) .

La esterilización se induce a través de los efectos de la irradiación de fotones de rayos X sobre las células reproductivas de los insectos. La SIT no implica la liberación de insectos modificados mediante procesos transgénicos (ingeniería genética). [3] Además, la SIT 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 el mundo angloparlante ideó la idea de forma independiente, [ cita requerida ] y la aplicó prácticamente alrededor de la década de 1950. Raymond Bushland y Edward Knipling desarrollaron la SIT para eliminar los gusanos barrenadores que se alimentan de animales de sangre caliente, especialmente ganado; esto fue efectivo porque los gusanos barrenadores hembras se aparean solo una vez. Las larvas de estas moscas invaden heridas abiertas y comen la carne del animal, matando al ganado infectado en 10 días. En la década de 1950, los gusanos barrenadores causaron pérdidas anuales a los suministros de carne y productos lácteos estadounidenses que se proyectaron en más de $ 200 millones. Los gusanos del gusano barrenador también pueden parasitar la carne humana.

El entomólogo Edward F. Knipling

Bushland y Knipling comenzaron a buscar una alternativa a los pesticidas químicos a fines de la década de 1930, cuando trabajaban en el Laboratorio del Departamento de Agricultura de los Estados Unidos en Menard, Texas . En ese momento, el gusano barrenador estaba devastando los rebaños de ganado en todo el sur de Estados Unidos. Los suministros de carne roja y productos lácteos se vieron afectados en México, América Central y América del Sur.

Knipling desarrolló la teoría del control autocida, es decir, la ruptura del 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 de encontrar una forma eficaz de esterilizarlas.

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 de Sanibel , Florida . La técnica de los insectos estériles funcionó; se logró una erradicación casi total 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 .

En 1954, la técnica se utilizó para erradicar los gusanos barrenadores de la isla de Curazao , de 460 km2 (176 millas cuadradas ) , frente a la costa de Venezuela . Los gusanos barrenadores se eliminaron en siete semanas, lo que permitió salvar a los rebaños de cabras domésticas que eran una fuente de carne y leche.

Desde finales de la década de 1950 hasta la década de 1970, la SIT se utilizó para controlar la población del gusano barrenador en los EE. UU. En la década de 1980, México y Belice eliminaron sus problemas con el gusano barrenador con la SIT. Los programas de erradicación avanzaron en América Central 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 grave brote de gusano barrenador del Nuevo Mundo en el norte de África. Los programas contra la mosca mediterránea de la fruta en México, Florida y California utilizan la técnica SIT para mantener su estatus libre de moscas. La técnica se utilizó para erradicar la mosca del melón de Okinawa y en la lucha contra la mosca tsé-tsé en África.

La técnica ha eliminado insectos que amenazan al ganado, a los cultivos de frutas, hortalizas y fibras. La técnica fue elogiada por sus atributos ambientales: no deja residuos y no tiene efectos negativos (directos) sobre especies no objetivo.

La técnica ha sido de gran ayuda para proteger los productos agrícolas que alimentan 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 los EE. UU. Orville Freeman como "el mayor logro entomológico del siglo XX".

Desde 2016, Australia del Sur produce decenas de millones de moscas de la fruta estériles por semana durante los meses pico del 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 que afecta a los seres humanos. Provocada por protozoos del género Trypanosoma y transmitida por la mosca tsé-tsé, la enfermedad es endémica en regiones del África subsahariana , abarcando unos 36 países y 60 millones de personas. Se estima que cada año se infectan entre 50.000 y 70.000 personas y mueren unas 40.000. Las tres epidemias más recientes ocurrieron en 1896-1906, 1920 y 1970.

Los estudios sobre la mosca tsé-tsé muestran que las hembras generalmente se aparean solo una vez (a veces dos). Los estudios han demostrado que este proceso es eficaz para prevenir la plaga.

Programas exitosos

Objetivos

Historia del envío transfronterizo de insectos estériles

El envío transfronterizo de insectos estériles se ha producido de forma continua durante 60 años (desde 1963). Se ha estimado que el número total de insectos estériles enviados es de más de un billón en miles de envíos a través de las 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 sido objeto de ninguna medida reglamentaria. La tabla muestra la historia de los envíos transfronterizos que comenzaron en 1963 con los envíos de mosca de la fruta mexicana estéril ( Anastrepha ludens , Loew), desde Monterrey, México, a Texas, EE. UU. [23]

Desventajas

Conclusión y perspectivas

Los enfoques biotecnológicos basados ​​en organismos modificados genéticamente ( organismos transgénicos ) aún están en desarrollo. Sin embargo, como no existe un marco legal que autorice la liberación de dichos organismos en la naturaleza, [27] [28] la esterilización por irradiación sigue siendo la técnica más utilizada. Se celebró una reunión en la sede de la FAO en Roma, del 8 al 12 de abril de 2002, sobre "Estado y evaluación de riesgos del uso de artrópodos transgénicos en la protección de las plantas". Las actas resultantes [29] de la reunión han sido utilizadas por la Organización de Protección de las Plantas de América del Norte (NAPPO) para desarrollar la Norma Regional N° 27 [30] de la NAPPO sobre "Directrices para la importación y liberación en campo confinado de artrópodos transgénicos", que podría proporcionar la base para el desarrollo racional del uso de artrópodos transgénicos.

Beneficios económicos

Se han demostrado los 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 durante medio siglo. México protege un mercado de exportación de frutas y hortalizas de más de 3.000 millones de dólares al año mediante una inversión anual de alrededor de 25 millones de dólares. Se estima que la condición de país libre de mosca mediterránea ha abierto mercados para las exportaciones de frutas de Chile por un valor de hasta 500 millones de dólares. Cuando se aplica en una zona amplia y en un proceso de cría a escala, la TIE es competitiva en términos de costos con el control convencional, además de sus beneficios ambientales. [31]

Técnicas relacionadas en plantas

Recientemente se ha aplicado una técnica similar a la SIT a las malezas utilizando polen irradiado, [32] lo que da como resultado semillas deformadas que no brotan. [33]

Véase también

Referencias

  1. ^ Dyck, VA; Hendrichs, J.; Robinson, AS, eds. (2021). Técnica de los insectos estériles: principios y práctica en el manejo integrado de plagas en áreas extensas (2.ª ed.). Boca Raton, FL: CRC Press. doi :10.1201/9781003035572. hdl :10044/1/86496. ISBN 9781003035572. Número de identificación del sujeto  265757752.
  2. ^ Vreysen, MJB, Robinson, AS y Hendrichs, J. (2007). "Control de plagas de insectos en áreas extensas, desde la investigación hasta la implementación en el campo". pp. 789 Springer, Dordrecht, Países Bajos
  3. ^ (en francés) Luigi D'Andrea, "Des insectes transgéniques contre la dengue. ¿Sous quel contrôle et avec quels peligros?", Stop OGM infos , no. 52, 2013.
  4. ^ Serebrovsky, AS (1940). "[Sobre la posibilidad de un nuevo método para el control de plagas de insectos]". Zool. Zh . 19 : 618–630.
  5. ^ globalreach.com, Global Reach Internet Productions, LLC-Ames, IA-. "1992: Knipling y Bushland - Premio Mundial de la Alimentación - Mejorar la calidad, cantidad y disponibilidad de alimentos en el mundo". www.worldfoodprize.org .{{cite web}}: CS1 maint: varios nombres: lista de autores ( enlace )
  6. ^ "Port Augusta produce 40 millones de moscas de la fruta estériles por semana para combatir los brotes en Riverland". ABC News . 2023-11-03 . Consultado el 2023-11-03 .
  7. ^ "La técnica de insectos estériles en toda el área para la erradicación del gusano barrenador (Diptera: Calliphoridae)" (PDF) .
  8. ^ "Erradicada la mosca tsé-tsé en la isla de Zanzíbar". FAO ( Organización de las Naciones Unidas para la Alimentación y la Agricultura) . 22 de mayo de 1998. Consultado el 24 de octubre de 2021 .
  9. ^ "Senegal celebra su primera victoria en la erradicación de la mosca tsé-tsé". FAO ( Organización de las Naciones Unidas para la Alimentación y la Agricultura) . Dakar/Roma/Viena. 10 de enero de 2014.
  10. ^ "El proyecto de erradicación de la mosca tsé-tsé en Senegal recibe premio a las mejores prácticas de desarrollo sostenible". OIEA . 23 de julio de 2015 . Consultado el 16 de noviembre de 2021 .
  11. ^ "OKSIR El Programa de Liberación de Insectos Estériles (SIR) es un enfoque ambientalmente amigable que abarca toda el área para gestionar la población de polilla de la manzana en los valles de Okanagan, Similkameen y Shuswap". www.oksir.org .
  12. ^ La técnica del insecto estéril: ejemplo de aplicación a la mosca del melón Bactrocera cucurbitae. (consultado el 13 de diciembre de 2016)
  13. ^ "Páginas del sitio - Predeterminado".
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