/ viernes 7 de junio de 2019

En tiempos de crisis, ¿qué sabemos de las moscas polinizadoras en los agroecosistemas tropicales?

Por: Vicente Hernández-Ortiz y Mónica Hernández-López (Inecol)

¿Qué son los polinizadores?

Los insectos polinizadores son elementos cruciales en los ecosistemas naturales y agrícolas, ya que cerca de 80 por ciento de las plantas con flores los necesitan para transportar su polen de una flor a otra y lograr la fecundación. La mayoría de los cultivos en el mundo son polinizados por insectos. Si bien, las abejas se asumen como los polinizadores más importantes, muchos otros insectos como las moscas, avispas y mariposas contribuyen eficientemente en este proceso.


Diversas investigaciones sugieren que los insectos polinizadores no-apícolas juegan un papel significativo en la producción mundial de alimentos y responden de manera distinta a la estructura del paisaje, haciendo que sus servicios de polinización en los cultivos sean resilientes a los cambios de uso del suelo. Por lo tanto, dichos insectos proporcionan un servicio ecosistémico muy valioso y un potencial aseguramiento ante la eventual disminución de las poblaciones de abejas.


Abeja europea (Apis mellifera) y mosca de las flores (Syrphidae) en inflorescencias de Tithonia (Asteraceae). / Foto: Cortesía


¿Todas las moscas son nocivas para el ser humano?

Es indudable que el orden Diptera (moscas y mosquitos) posee una importancia económica considerable para el ser humano. Tradicionalmente, se asume que las “moscas” tienen una connotación de organismos nocivos en nuestro entorno, principalmente, debido a sus efectos como plagas en la agricultura, así como en la salud humana y animal. No obstante, también ofrecen una variedad de servicios ambientales como depredadores, carroñeros, o parasitoides de otros insectos, además de ser bioindicadores de la calidad del agua y los bosques, lo que nos permite planificar la conservación de estos recursos.

Más aun, los dípteros conforman uno de los tres grupos animales más diversos del planeta, presentes en casi todos los ecosistemas y, en su estado adulto, muchos son polinizadores de plantas medicinales, alimenticias y ornamentales, favoreciendo la producción de semillas y frutos, contribuyendo en gran medida al mantenimiento de la diversidad vegetal mediante su participación en las redes de polinización.

Después de Hymenoptera (abejas y avispas), las moscas son el segundo grupo de polinizadores más importante con 71 familias registradas como visitantes florales, y son factores clave en la producción de poco más de 100 plantas cultivadas. A diferencia de las abejas, muchos tipos de moscas prosperan en ambientes húmedos y fríos, altas montañas, e incluso islas oceánicas y, bajo ciertas condiciones ambientales, los servicios ecosistémicos ofrecidos por las abejas pueden ser parcial o totalmente sustituidos por las moscas, ya que poseen bajos requerimientos energéticos puesto que no alimentan a sus crías, visitando flores con menores cantidades de néctar y polen.


Mosca mimética de abejas, Toxophora amphitea (Bombyliidae) alimentándose de néctar en flores de Spermacoce verticillata (Rubiaceae). / Foto: Cortesía


Servicios ecosistémicos de las moscas

Estudios recientes sostienen que los dípteros representan 82 por ciento de la abundancia y 73 por ciento de la riqueza de especies de visitantes florales en los sistemas agrícolas; en consecuencia, proveen un servicio ecosistémico esencial, debido a que son los responsables de 35 por ciento de la producción mundial de alimentos basada en las plantas cultivadas.

Entre los dípteros polinizadores destacan las familias Syrphidae, Bombyliidae, Calliphoridae, Tachinidae y Muscidae, e incluso las hay de talla pequeña como Ceratopogonidae y Empididae. Algunos de estos poseen una probóscide alargada necesaria para alcanzar el néctar de las flores preferenciales, y se alimentan de forma obligada del polen como un requerimiento para la maduración de sus huevos, o bien de néctar necesario para el vuelo.

En los agroecosistemas tropicales, ciertas moscas son polinizadoras primarias de varios cultivos como el cacao, el mango, el marañón y la yuca, entre otros, mientras que, en ambientes templados también actúan como polinizadores efectivos de la cebolla, la fresa, la col, el pimiento dulce, la manzana, e incluso del jitomate cultivado en invernadero.


Mosca metálica Chrysomya megacephala (Calliphoridae) polinizando flores de mango. / Foto: Cortesía

Algunos ejemplos muy significativos son el cultivo del cacao (Theobroma cacao) de donde se obtiene el chocolate, cuyas flores son pequeñas y polinizadas, principalmente, por moscas del género Forcipomyia (Ceratopogonidae), cuyo tamaño es de apenas unos 2 mm, lo que les permite acceder al polen. En frutales como el mango (Mangifera indica), también se sabe que la producción de frutos es altamente dependiente de dípteros polinizadores, destacando moscas de las familias Calliphoridae, Syrphidae y Muscidae.

Otro cultivo beneficiado por dípteros polinizadores es la cebolla (Allium cepa), que además de ser visitada por la abeja europea (Apis mellifera), también es polinizada por moscas Calliphoridae (Lucilia, Calliphora) y Syrphidae (Eristalis) en condiciones de invernadero. Sin embargo, se sabe que las moscas son más eficientes para la polinización cruzada, debido a que las flores de la cebolla son menos atractivas para las abejas.


Mosca polinizadora del cacao, Forcipomyia (Ceratopogonidae). / Foto: Cortesía


Perspectivas de investigación

Entre los principales polinizadores, las abejas nativas y domesticadas han sufrido un serio declive poblacional, debido a factores antropogénicos como las prácticas agrícolas, exposición crónica a insecticidas, la urbanización, y la propagación de patógenos, e incluso por los efectos de la pérdida del hábitat y el cambio climático, lo cual las ha llevado al riesgo de extinción.

Estos hechos hacen imprescindible el apoyo de proyectos de investigación básica acerca de los efectos producidos por estos factores sobre los agentes polinizadores, a través de una perspectiva integral de la biodiversidad que incluya no solo a las abejas, sino también a otros polinizadores no-convencionales en los cultivos agrícolas, como un servicio ecosistémico de alto valor económico.

Actualmente, la investigación que realizamos en nuestro laboratorio de la Red de Interacciones Multitróficas (INECOL) se enfoca en el conocimiento de la diversidad biológica de estas moscas y sus relaciones tróficas con plantas en diversos ambientes naturales y cultivados de México. Esto permitirá enriquecer nuestro entendimiento acerca del papel de los Diptera en sistemas integrales de polinización en los agroecosistemas tropicales, así como su dinámica y estabilidad frente a los cambios ambientales que han venido ocurriendo en las últimas décadas.


Sección de Diptera de la Colección entomológica IEXA – INECOL que alberga unos 35 mil especímenes de moscas. / Foto: Cortesía


Referencias selectas

Courtney GW, Pape T, Skevington JH, & Sinclair BJ (2017). Biodiversity of Diptera. Insect biodiversity science and society: 229-278.

Grünewald B (2010). Is Pollination at Risk? Current Threats to and Conservation of Bees. GAIA - Ecological Perspectives for Science and Society 19: 61-67.

Orford KA, Vaughan IP, & Memmott J (2015). The forgotten flies: the importance of non-syrphid Diptera as pollinators. Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences 282: 2934.

Rader R, Bartomeus I, Garibaldi LA, Garratt MPD, Howlett BG, et al. (2016). Non-bee insects are important contributors to global crop pollination. Proceedings of the National Academy of Sciences 113: 146-151.

Ssymank A, Kearns CA, Pape T, & Thompson FC (2008.) Pollinating flies (Diptera): A major contribution to plant diversity and agricultural production. Biodiversity 9: 86-89.


Autores

Vicente Hernández-Ortiz. Investigador Titular, Red de Interacciones Multitróficas del Instituto de Ecología (Inecol). Doctorado en Ciencias (UNAM). Interesado en las interacciones tróficas insecto-planta y la biodiversidad de Diptera en ambientes tropicales. Autor de 85 artículos de investigación y capítulos de libros; autor y editor de cinco libros científicos y manuales; profesor de numerosos cursos especializados y de posgrado en México y el extranjero. Correo de contacto: vicente.hernandez@inecol.mx


Mónica Hernández-López. Estudiante Maestría en Ciencias, Red de Interacciones Multitróficas, Posgrado del Instituto de Ecología (Inecol). Bióloga por la Universidad del Valle (Colombia), candidata a Maestría en Ciencias. Actualmente, realiza su tesis de grado sobre interacciones insecto-planta y es colaboradora de otras publicaciones en proceso. Correo de contacto: monica.hernandez@posgrado.ecologia.edu.mx


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Por: Vicente Hernández-Ortiz y Mónica Hernández-López (Inecol)

¿Qué son los polinizadores?

Los insectos polinizadores son elementos cruciales en los ecosistemas naturales y agrícolas, ya que cerca de 80 por ciento de las plantas con flores los necesitan para transportar su polen de una flor a otra y lograr la fecundación. La mayoría de los cultivos en el mundo son polinizados por insectos. Si bien, las abejas se asumen como los polinizadores más importantes, muchos otros insectos como las moscas, avispas y mariposas contribuyen eficientemente en este proceso.


Diversas investigaciones sugieren que los insectos polinizadores no-apícolas juegan un papel significativo en la producción mundial de alimentos y responden de manera distinta a la estructura del paisaje, haciendo que sus servicios de polinización en los cultivos sean resilientes a los cambios de uso del suelo. Por lo tanto, dichos insectos proporcionan un servicio ecosistémico muy valioso y un potencial aseguramiento ante la eventual disminución de las poblaciones de abejas.


Abeja europea (Apis mellifera) y mosca de las flores (Syrphidae) en inflorescencias de Tithonia (Asteraceae). / Foto: Cortesía


¿Todas las moscas son nocivas para el ser humano?

Es indudable que el orden Diptera (moscas y mosquitos) posee una importancia económica considerable para el ser humano. Tradicionalmente, se asume que las “moscas” tienen una connotación de organismos nocivos en nuestro entorno, principalmente, debido a sus efectos como plagas en la agricultura, así como en la salud humana y animal. No obstante, también ofrecen una variedad de servicios ambientales como depredadores, carroñeros, o parasitoides de otros insectos, además de ser bioindicadores de la calidad del agua y los bosques, lo que nos permite planificar la conservación de estos recursos.

Más aun, los dípteros conforman uno de los tres grupos animales más diversos del planeta, presentes en casi todos los ecosistemas y, en su estado adulto, muchos son polinizadores de plantas medicinales, alimenticias y ornamentales, favoreciendo la producción de semillas y frutos, contribuyendo en gran medida al mantenimiento de la diversidad vegetal mediante su participación en las redes de polinización.

Después de Hymenoptera (abejas y avispas), las moscas son el segundo grupo de polinizadores más importante con 71 familias registradas como visitantes florales, y son factores clave en la producción de poco más de 100 plantas cultivadas. A diferencia de las abejas, muchos tipos de moscas prosperan en ambientes húmedos y fríos, altas montañas, e incluso islas oceánicas y, bajo ciertas condiciones ambientales, los servicios ecosistémicos ofrecidos por las abejas pueden ser parcial o totalmente sustituidos por las moscas, ya que poseen bajos requerimientos energéticos puesto que no alimentan a sus crías, visitando flores con menores cantidades de néctar y polen.


Mosca mimética de abejas, Toxophora amphitea (Bombyliidae) alimentándose de néctar en flores de Spermacoce verticillata (Rubiaceae). / Foto: Cortesía


Servicios ecosistémicos de las moscas

Estudios recientes sostienen que los dípteros representan 82 por ciento de la abundancia y 73 por ciento de la riqueza de especies de visitantes florales en los sistemas agrícolas; en consecuencia, proveen un servicio ecosistémico esencial, debido a que son los responsables de 35 por ciento de la producción mundial de alimentos basada en las plantas cultivadas.

Entre los dípteros polinizadores destacan las familias Syrphidae, Bombyliidae, Calliphoridae, Tachinidae y Muscidae, e incluso las hay de talla pequeña como Ceratopogonidae y Empididae. Algunos de estos poseen una probóscide alargada necesaria para alcanzar el néctar de las flores preferenciales, y se alimentan de forma obligada del polen como un requerimiento para la maduración de sus huevos, o bien de néctar necesario para el vuelo.

En los agroecosistemas tropicales, ciertas moscas son polinizadoras primarias de varios cultivos como el cacao, el mango, el marañón y la yuca, entre otros, mientras que, en ambientes templados también actúan como polinizadores efectivos de la cebolla, la fresa, la col, el pimiento dulce, la manzana, e incluso del jitomate cultivado en invernadero.


Mosca metálica Chrysomya megacephala (Calliphoridae) polinizando flores de mango. / Foto: Cortesía

Algunos ejemplos muy significativos son el cultivo del cacao (Theobroma cacao) de donde se obtiene el chocolate, cuyas flores son pequeñas y polinizadas, principalmente, por moscas del género Forcipomyia (Ceratopogonidae), cuyo tamaño es de apenas unos 2 mm, lo que les permite acceder al polen. En frutales como el mango (Mangifera indica), también se sabe que la producción de frutos es altamente dependiente de dípteros polinizadores, destacando moscas de las familias Calliphoridae, Syrphidae y Muscidae.

Otro cultivo beneficiado por dípteros polinizadores es la cebolla (Allium cepa), que además de ser visitada por la abeja europea (Apis mellifera), también es polinizada por moscas Calliphoridae (Lucilia, Calliphora) y Syrphidae (Eristalis) en condiciones de invernadero. Sin embargo, se sabe que las moscas son más eficientes para la polinización cruzada, debido a que las flores de la cebolla son menos atractivas para las abejas.


Mosca polinizadora del cacao, Forcipomyia (Ceratopogonidae). / Foto: Cortesía


Perspectivas de investigación

Entre los principales polinizadores, las abejas nativas y domesticadas han sufrido un serio declive poblacional, debido a factores antropogénicos como las prácticas agrícolas, exposición crónica a insecticidas, la urbanización, y la propagación de patógenos, e incluso por los efectos de la pérdida del hábitat y el cambio climático, lo cual las ha llevado al riesgo de extinción.

Estos hechos hacen imprescindible el apoyo de proyectos de investigación básica acerca de los efectos producidos por estos factores sobre los agentes polinizadores, a través de una perspectiva integral de la biodiversidad que incluya no solo a las abejas, sino también a otros polinizadores no-convencionales en los cultivos agrícolas, como un servicio ecosistémico de alto valor económico.

Actualmente, la investigación que realizamos en nuestro laboratorio de la Red de Interacciones Multitróficas (INECOL) se enfoca en el conocimiento de la diversidad biológica de estas moscas y sus relaciones tróficas con plantas en diversos ambientes naturales y cultivados de México. Esto permitirá enriquecer nuestro entendimiento acerca del papel de los Diptera en sistemas integrales de polinización en los agroecosistemas tropicales, así como su dinámica y estabilidad frente a los cambios ambientales que han venido ocurriendo en las últimas décadas.


Sección de Diptera de la Colección entomológica IEXA – INECOL que alberga unos 35 mil especímenes de moscas. / Foto: Cortesía


Referencias selectas

Courtney GW, Pape T, Skevington JH, & Sinclair BJ (2017). Biodiversity of Diptera. Insect biodiversity science and society: 229-278.

Grünewald B (2010). Is Pollination at Risk? Current Threats to and Conservation of Bees. GAIA - Ecological Perspectives for Science and Society 19: 61-67.

Orford KA, Vaughan IP, & Memmott J (2015). The forgotten flies: the importance of non-syrphid Diptera as pollinators. Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences 282: 2934.

Rader R, Bartomeus I, Garibaldi LA, Garratt MPD, Howlett BG, et al. (2016). Non-bee insects are important contributors to global crop pollination. Proceedings of the National Academy of Sciences 113: 146-151.

Ssymank A, Kearns CA, Pape T, & Thompson FC (2008.) Pollinating flies (Diptera): A major contribution to plant diversity and agricultural production. Biodiversity 9: 86-89.


Autores

Vicente Hernández-Ortiz. Investigador Titular, Red de Interacciones Multitróficas del Instituto de Ecología (Inecol). Doctorado en Ciencias (UNAM). Interesado en las interacciones tróficas insecto-planta y la biodiversidad de Diptera en ambientes tropicales. Autor de 85 artículos de investigación y capítulos de libros; autor y editor de cinco libros científicos y manuales; profesor de numerosos cursos especializados y de posgrado en México y el extranjero. Correo de contacto: vicente.hernandez@inecol.mx


Mónica Hernández-López. Estudiante Maestría en Ciencias, Red de Interacciones Multitróficas, Posgrado del Instituto de Ecología (Inecol). Bióloga por la Universidad del Valle (Colombia), candidata a Maestría en Ciencias. Actualmente, realiza su tesis de grado sobre interacciones insecto-planta y es colaboradora de otras publicaciones en proceso. Correo de contacto: monica.hernandez@posgrado.ecologia.edu.mx


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