Control Biológico del Chapulín en México

Control Biológico del Chapulín en México
Antonio J. Huerta, Fernando Espinoza, Alejandro Téllez-Jurado, Alma P. Maqueda
Gálvez y Ainhoa Arana-Cuenca*
Laboratorio de Microbiología Molecular, Universidad Politécnica de Pachuca,
Carretera Pachuca – Ciudad Sahagún km 20, Ex Hacienda de Santa Bárbara,
Zempoala, Hidalgo, CP 43830. Tel. 771 5477510. *E-mail: [email protected]
RESUMEN
Los insectos conocidos como chapulines, pertenecientes al orden Orthoptera tienen gran
importancia agrícola en México ya que se han convertido en una plaga endémica debido,
entre otras razones, a los cambios climatológicos en los últimos años. Un ejemplo de esto son
los largos periodos de sequía y cortos periodos de lluvia que han ocasionado que plagas
secundarias como el chapulín se encuentren en desequilibrio, dando origen así a una plaga
con alto potencial que ha llegado a poner en riesgo a la ganadería y agricultura. Su
comportamiento, distribución y control son aspectos que se discuten en el presente trabajo de
revisión sobre la situación de estos insectos en México, dando especial importancia al control
biológico como una alternativa efectiva y amigable con el medio ambiente.
Palabras clave: chapulín, control químico, control biológico
ABSTRACT
The insects commonly known as grasshoppers, members of the order Orthoptera, have a
significant impact on Mexican agriculture because they have become an endemic plague due,
among other factors, to the phenomenon of climate change in recent years. Particularly
important are the long periods of drought and short rainy seasons that have caused
imbalances in populations of secondary plagues like grasshoppers, and given rise to a plague
that has a high potential to threaten both livestock-raising and agriculture. The behavior,
distribution and control of this plague are the topics discussed in this work, which presents a
review of the situation of these insects in Mexico that pays special attention to biological
control as an effective option, but one that is environmentally friendly.
Key words: grasshoppers, chemical control, biological control.
BioTecnología, Año 2014, Vol. 18 No. 1
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INTRODUCCIÓN
La taxonomía del chapulín (también
El registro que se tiene sobre los
conocido como saltamontes) se presenta
organismos del orden Orthoptera data de
en la Tabla 1 incluyendo los géneros de las
más de doscientos millones de años. Los
especies más comunes y con mayor
Gryllidae aparecen a fines del periodo
importancia
en
Triásico, los Tettigoniidae en el Jurásico y
Melanoplus
spp.,
los Acrididae en el Terciario, en este último
Sphenarium
purpurascens,
se encuentran los chapulines. Actualmente
mexicanus, Taeniopoda eques, y algunas
se conocen más de veinte mil especies de
especies
las cuales se han descrito alrededor de
localizadas en el Altiplano y Norte del país,
seiscientas
en donde llegan a infestar hasta una
en
distribuidas
México,
en
principalmente
encontrándose
regiones
(Rivera,
cálidas
2004).
Su
superficie
maíz,
en gran parte, al cambio climático, por lo
predominan
que
2012).
importantes
pérdidas
como
Brachystola
magna,
Sphenarium
Chromacris
de
son:
versicolor,
300,000
ha
aproximadamente, donde los cultivos de
población se ha visto en aumento, debido,
producen
de
México
frijol,
pastizales
y
principalmente
hortalizas
(SAGARPA,
económicas y es necesario su control de
En una estación se pueden encontrar
manera eficiente y amigable con el medio
de treinta a cuarenta especies de acrídidos
ambiente.
en una sola comunidad de pastizal, y estas
especies varían en gran proporción de una
TAXONOMÍA Y SINONIMIA
Dentro
se
vegetación en donde se encuentran. La
encuentra el suborden Ensifera en el cual
densidad poblacional llega a variar de 1
los chapulines se caracterizan por tener
hasta 50 chapulines/m2, en casos extremos
antenas más largas que el cuerpo, el
se llegan a encontrar más de 1,000 en la
ovipositor bien desarrollado y con forma de
misma superficie en las dos primeras fases
sable, a comparación con el suborden
de desarrollo (Fielding, 2004).
Caelifera
del
en
el
orden
comunidad a otra dependiendo de la
cual
Orthoptera
se
encuentran
chapulines con antenas más cortas a
comparación del cuerpo y con el ovipositor
robusto y corto.
BioTecnología, Año 2014, Vol. 18 No. 1
MORFOLOGÏA
Los chapulines presentan tres fases de
desarrollo: huevo, ninfa y adulto (Figura 1).
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Tabla 1. Taxonomía del chapulín
Clase
Insecta
Orden
Orthoptera
Suborden
Caelifera/Ensifera
Familia
Acrididae
Géneros
Melanoplus,
Brachystola,
Taenipoda, Chromacris
Huevos
Sphenaium,
siete estadios (según la especie) durante el
Los chapulines pasan la temporada de
cual crecen de 5 ± 1 mm a 18 ± 1.2 mm,
invierno en estado de huevo presentando
cambian de coloración de pardo a un color
diapausa
Las
más definido, las antenas pasan de ser
hembras adultas depositan de seis a ocho
cortas y gruesas a largas y delgadas
masas
denominados
pasando de tener 8 a 14 artejos y
“ooteca”, cada una contiene de veinte a
presentando ojos globulosos grandes y de
cuarenta huevos aproximadamente unidos
color negro (Figura 1b) (Carruthers et al.,
entre sí. Morfológicamente son alargados y
1997).
(Anaya
de
et
al.,
huevecillos
2000).
ovalados (6 mm x 1,5 mm), de coloración
crema
al
ser
recién
ovipositados
tornándose a pardo brillante durante su
desarrollo (Figura 1a), microscópica-mente
se observan con una cubierta formada por
cavidades hexagonales (Carruthers et al.,
Adultos
Los adultos del chapulín presentan
dimorfismo sexual, con dos pares de alas,
y según el sexo se aprecian distintas
características.
1997).
Machos
Ninfas
Se les conoce como ninfas a los
chapulines que aun no se han convertido
en adultos, son de tamaño menor y
carecen de alas. Presentan de cinco a
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Son más delgados que las hembras,
midiendo 2.5 ± 0.5 cm de largo por 0.7 ±
0.7 cm en su parte más ancha; presentan
ojos prominentes en relación al tamaño de
la cabeza que es de forma triangular. Se
30
a
b
c
d
Fig. 1. Morfología de las diferentes fases del ciclo de vida del chapulín perteneciente al género
Melanoplus sp. a. Huevecillos, b. Ninfas, c. Macho adulto, d. Hembra adulta (CESAVEG, 2012; INIFAP,
2012)
observan
con
patas
robustas
y
con
cortas que en el macho y ojos más
antenas más alargadas que las hembras,
pequeños (Figura 1d) (Carruthers et al.,
constando de 14 artejos, (Figura 1c)
1997).
(Carruthers et al., 1997).
CICLO BIOLÓGICO
Hembras
Las hembras se logran distinguir con
El ciclo biológico del chapulín es anual
(Figura
2)
pero
en
condiciones
de
mayor facilidad tanto por su tamaño y
laboratorio llega a durar como mínimo
coloración. Miden 3 ± 0.5 cm de largo por
doscientos treinta días y como máximo
0.8 ± 0.09 cm en su parte más ancha
trescientos
presentando coloración más notoria, a
apareamiento ocurre en los meses de
excepción de cuando han ovipositado ya
agosto y septiembre con una duración
que sufren cambio de tonalidad. La cabeza
máxima de siete horas, y la oviposición
es más ancha que larga, con antenas más
ocurre cuatro a cinco días después a las
BioTecnología, Año 2014, Vol. 18 No. 1
cincuenta
días.
El
31
orillas de las parcelas, caminos, zanjas,
madurar
etc., incubándose
en el suelo a una
reproducción a finales del mes de julio y
profundidad de 1.5 a 5 cm y a una
durante el mes de agosto; en diversas
temperatura de 30 °C durante un periodo
ocasiones se puede apreciar gran parte de
de ocho a nueve meses. En la región
acrídidos en estado adulto entre los meses
centro-norte de México la eclosión de los
de septiembre y diciembre (univoltinos) y
huevecillos ocurre en un periodo de quince
otras casi todo el año (añopolivoltinos). Los
a
la
adultos y ninfas se alimentan de maleza de
temporada de lluvias (mayo-junio) (Uribe-
hoja ancha y cuando la terminan invaden
González & Santiago-Basilio, 2012). Las
cultivos en los meses de julio a septiembre
ninfas presentan de cinco a siete estados
(Fontana et al., 2008), en general viven
ninfales equivalentes a un periodo de
tres meses al encontrarse en estado
cuarenta a sesenta días, hasta llegar a
adulto, pero las especies del género
convertirse
Brachystola llegan a sobrevivir hasta cinco
veinte
días
en
después
adultos
de
iniciar
que
tardan
alrededor de veinte a veinticinco días en
sexualmente
e
iniciar
su
meses (Barrientos-Lozano, 2003).
Fig. 2. Ciclo biológico del chapulín (Orthoptera:Acrididae)
DISTRIBUCIÓN
DEL
CHAPULÍN
EN
MÉXICO
climáticos. Los periodos cálidos y secos
son los más favorables para la ocurrencia
La distribución del chapulín a lo largo
de brotes de un gran número de acrídidos
de grandes extensiones territoriales puede
(Lockwood, 1993). En un estudio realizado
ser predecible en base a los cambios
por Hewitt (1979) se encontró que ninfas
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de Melanoplus sanguinipes y Amphitornus
coloradus
comenzaron
a
Los
sitios
de
clima
seco
de
eclosionar
Norteamérica y México han sido favorables
cuando la temperatura del suelo (1 cm
para la adaptación de los acridoideos
debajo de la superficie) se encontró por
(Orthoptera: Acrididae) de las subfamilias
encima de 15.6 °C, de igual forma se
Melanoplinae,
observó que estas dos especies inician su
Oedipodinae; dentro de estas se encuentra
actividad cuando la temperatura (5 cm
el
arriba del suelo) es de 13-16 °C, y
presenta ocasionando daños económicos,
comienzan su alimentacion cuando la
principalmente en el oriente de San Luis
misma es al menos de 21 °C.
Potosí y en el norte de Veracruz (García &
Los chapulines se logran encontrar en
Gomphocerinae
chapulín
Melanoplus
sp.,
y
que
se
Lozano, 2011).
primavera y verano, pero abundan en
mayor proporción durante la temporada de
IMPORTANCIA
otoño, estas poblaciones son reguladas
PLAGA
por factores bióticos y abióticos, y es el
ECONÓMICA
DE
LA
El orden Orthoptera ha llegado a tomar
estado de ninfa el de mayor importancia en
gran
la regulación, ya que es la etapa de
debido a que se ha convertido en una
transición al estado adulto (Lockwood,
plaga que provoca pérdidas económicas
1993).
entre el 20 y 30 % de la producción cuando
Los chapulines se distribuyen a lo largo
no
importancia
se
realizan
agrícola
en
acciones
México,
de
control
del territorio nacional; principalmente se
(SAGARPA, 2012). Los largos periodos de
encuentran los géneros Melanoplus sp,
escasez de lluvia han provocado que
Sphenarium
y
plagas que no tenían esta importancia
Brachystola sp., los cuales se logran
pierdan su posición equilibrada dando
adaptar fácilmente a distintas condiciones
origen a una plaga de alto potencial que
del medio, variando desde los climas fríos
pone en riesgo la agricultura y ganadería
del Altiplano Mexicano, las zonas cálido-
(García
tropicales
cultivos de la familia de las gramíneas,
sp,
de
Taeniopoda
Aguascalientes,
sp.,
Jalisco,
&
Michoacán y Sinaloa; hasta llegar a los
leguminosas,
climas
(García
semiáridos
de
Baja
California,
Chihuahua, Durango y Zacatecas (Fontana
&
Lozano,
2011),
cucurbitáceas
Lozano,
2011;
afectando
y
frutales
SAGARPA,
2012).
et al., 2008).
BioTecnología, Año 2014, Vol. 18 No. 1
33
Los
problemas
que
causan
los
considerados los herbívoros con mayor
miembros de este grupo varían según las
importancia
en
pastizales
de
zonas
especies involucradas, el tipo de cultivo
templadas, en las cuales se produce la
que atacan y la región donde se detecta el
mayor cantidad de alimentos para el
problema (Rivera, 2004). Alrededor de
hombre (Gangwere et al., 1997).
treinta especies han sido catalogadas
El chapulín cuando se encuentra en
como plagas en cultivos de México (Anaya
estado de ninfa y adulto causa severos
et al., 2000) pertenecientes a las familias
daños, llegando a consumir casi la mitad
Acrididae,
de su peso corporal de forraje verde en un
Gryllidae,
Pyrgomorphidae,
Romaleidae y Tettigonidae.
día, lo que equivale a 250 miligramos
Entre las especies que han llegado a
tener
gran
económica
una ha. se llegan a abastecer con 25 kg,
purpurascens,
cantidad que equivale al consumo que
Sphenarium mexicanum, Melanoplus spp.,
realiza una vaca en un día (García
Taeniopoda eques y Brachystola magna,
Gutiérrez et al., 2006; Chaírez-Hernández
afectando en el Altiplano y Norte una
et al, 2008); con esto se reduce de forma
superficie
considerable el valor del forraje de los
destacan:
importancia
diarios, es decir que 10 chapulines/m2 en
Sphenarium
territorial
de
300,000
ha
aproximadamente (Fontana et al., 2008)
La Dirección de Sanidad Vegetal de
México dio a conocer que los estados más
afectados por plaga de Chapulín son:
Aguascalientes,
Chihuahua,
pastizales provocando una disminución en
el peso del ganado (Barrientos-Lozano &
Amlaguer-Sierra, 2009).
Lockwood et al. (1993) reportan que
Coahuila,
cuando se presenta una población densa
Estado de México, Durango, Guanajuato,
de Melanoplus differentialis se puede llegar
Hidalgo, Puebla, Querétaro, San Luis
a destruir en tres o cuatro días un cultivo
Potosí, Michoacán, Tlaxcala, Veracruz y
de plantas jóvenes de maíz. Por otro lado,
Zacatecas; y los cultivos que presentan
Belovsky et al. (2000) mencionan que al
más daños son: calabaza, cebada, frijol,
haber densidades bajas de chapulines (8
maíz y sorgo, ya que las ninfas y adultos
ejemplares/m2) se pueden causar daños
se llegan a alimentar principalmente de sus
considerables en el forraje (superior al
tallos, hojas y frutos (Fontana et al., 2008).
70%).
Los acridoideos presentan en su grupo
diversos miembros considerados plagas,
que
junto
con
los
mamíferos
BioTecnología, Año 2014, Vol. 18 No. 1
CONTROL QUÍMICO DE CHAPULÍN
son
34
El control químico
de
plagas
es
Estados
Unidos
han
sido
restringidos
definido como la prevención o represión
alrededor de 90 plaguicidas, de los cuales
del desarrollo de sus poblaciones mediante
30 son utilizados en México (INEGI, 1998).
el uso de substancias químicas, y es a la
El uso inmoderado de estos productos ha
vez, la mejor y peor solución al problema
provocado riesgos para la vida animal, al
de chapulín en campo; la mejor por el
eliminar fauna benéfica que llega a impedir
efecto inmediato y confiabilidad, y el peor
el surgimiento de otros insectos como
por los efectos secundarios indeseables
plaga.
causados después de su aplicación como
son:
contaminación
En este sentido, actualmente, se están
ambiental,
estudiando la síntesis de compuestos más
desequilibrio ecológico y resistencia del
amigables con el medio ambiente que
insecto
ayuden al control de esta plaga. Un
a
los
insecticidas
(Barrientos-
Lozano & Almaguer-Sierra, 2009).
ejemplo, es la síntesis y caracterizacióno
El control químico llega a solucionar el
problema por un lapso de tiempo corto
de feromonas sexuales (Fürstenua et al.,
2013).
provocando altas mortalidades en las
plagas y que solo unos pocos individuos
que
reúnen
características
CONTROL BIOLÓGICO DE CHAPULÍN
especiales
El concepto de control biológico ha
suelan sobrevivir a los tratamientos y
sido definido por diversos investigadores.
posteriormente
de
Paul de Bach (1964) menciona que es la
resistencia más altos. El uso excesivo de
acción de mantener a otra población de
estos productos causa efectos negativos
organismos a una densidad más baja en
en el suelo, agua y en el medio ambiente
promedio,
(Monzón, 2001), así mismo llegan a afectar
predadores o patógenos; en 1971 Falcon
la salud de las personas debido a los
incluye el uso de microorganismos como
residuos que quedan en los frutos donde
agentes
han sido aplicados (Brun et al., 1989;
naturalmente
Depieri et al., 2005).
aplicados como insecticidas microbianos;
desarrollen
niveles
ya
sea
de
control
y
son
por
que
parásitos,
surgen
introducidos
o
En México se utilizan 60 % de los
finalmente en 1987 el término se define
veintidós plaguicidas considerados como
nuevamente como el uso de organismos
dañinos para la salud y el medio ambiente,
naturales o modificados genéticamente,
de los cuales 42 % son fabricados en el
genes o sus productos para reducir los
país, por otro lado se conoce que en
BioTecnología, Año 2014, Vol. 18 No. 1
35
efectos de organismos plaga (Gabriel &
Cook, 1990).
Existe
una
gran
variedad
de
organismos que utilizan los chapulines
El uso del control biológico se realiza
como alimento o que parasitan a los
desde hace varios siglos. En 1980 la
mismos por lo que pueden ser utilizados
National Academic of Sciences menciona
como control biológico (Tabla 2) y el
que la idea de usar agentes microbianos
análisis
para el control de insectos fue concebido
continuación.
de
cada
uno
se
realiza
a
en el siglo XVIII. En la actualidad se ha
encontrado
una
organismos
con
gran
cantidad
potencial
de
microbiano
Depredadores vertebrados
La
araña
Neoscona
spp.
se
ha
contra diversas poblaciones de insectos
encontrado depredando ninfas de chapulín
plaga en diversos sectores., dentro de
que quedan atrapadas en su telaraña
estos
cuando el maíz y la maleza están en
se
han
reportado
más
2000
microorganismos naturales con potencial
floración;
para formar parte de un programa de
accidentalmente queda inmovilizado en la
control
red donde es capturado por el depredador,
biológico.
Entre
los
agentes
el
chapulín
salta
y
entomopatógenos se encuentran por lo
y este inmediatamente lo
envuelve para
menos, 100 especies de bacterias, 100 de
después hacerlo parte de su dieta (Figura
virus, 300 de protozoarios y 750 especies
3a) (Salas-Araiza & Salazar-Solis, 2009).
de hongos (Monzón, 2001).
Rivera (2004) reporta en Durango la
El método clásico de control biológico
presencia de Araneus diadematus, Argiope
se basa en introducir en un área en la que
aurantia y Aphonopelma spp. depredando
aun no se presenta, un enemigo natural
ninfas del género Syrbula; de igual forma
adecuado para una plaga que favorezca su
Salas-Araiza
control (Julien, 1992), este método tiene
reportan la presencia del género Argiope
una gran ventaja ya que todo organismo
en los Estados de Irapuato y Guanajuato.
&
Salazar-Solis
(2009)
vivo (plantas, animales y el hombre) tiene
El chapulín forma parte de la dieta de
enemigos naturales que pueden combatirlo
Toxostoma curvirostre y Mimus polyglottos,
y que están sujetos a un amplio número de
estas aves se han encontrado depredando
parasítoides, depredadores y patógenos
en solo un 6 % de las comunidades con
(Henry et al., 1985).
registro
natural
de
chapulín.
Ambas
especies consumen ninfas, pero a M
BioTecnología, Año 2014, Vol. 18 No. 1
36
Tabla 2. Organismos que pueden ser utilizando en el control biológico del chapulín
Depredadores vertebrados
Arañas de los géneros Neoscona, Araneus,
Argiope, Aphonopelma,
Aves de los géneros Toxostomas y Mimus
Moscón del género Efferia
Animales como ratones, ardillas, musarañas,
coyotes, zorras y zorrillos
Nemátodos
Familias
Allantonenematidae,
Gordiaceae,
Parasitylenchidae,
Phaenopsitylenchidae,
Tetradonematidae, Mermithidae, Iotonchiidae,
Allantonematidae,
Sphaerulariidae,
Steinernematidae y Heterorhabditidae
Protozoarios
Nosema
Virus
Entomopoxvirus, Polihedrosis nuclear (VPN),
Baculoviridae, Reoviridae y Poxvirida.
Plantas entomopatógenas
Proboscidea
Bacterias entomopatógenas
Coccobacillus, Bacillus
Hongos entomopatóngenos
Beauveria,
Metarhizium,
Entomocela,
Verticillium, Paecilomyces, Hirsutella
polyglottos
se
le
ha
encontrado
realizaron un estudio en el cual reportan
consumiendo algunas especies de tamaño
tres aves que pueden consumir hasta 100
menor, que al volar llaman su atención y
chapulines por día, entre las que se
las capturan (Branson, 2005; Mullié &
encuentran Sturnella spp, respecto a otros
Youssoupha, 2010). Mc Ewen et al. (2002)
vertebrados es conocido que el chapulín
BioTecnología, Año 2014, Vol. 18 No. 1
37
Fig. 3. Control biológico del chapulín. a. El insecto Neoscopna sp. atacando a un chapulín adulto
(Cotinis, 2005), b. Moscón de la especie Efferie atacando al chapulín Conozoa carinata (Huachuca,
2009), c. Nemátodo Mermis nigrescens emergiendo del cuerpo del chapulín M. differentialis (Capinera,
1987), d. Esporas del protozoario Nosema lacustae presente en el interior del un chapulín (SIP, 2000),
e. Planta entomopatógena Proboscidea louisianica (Mosquin, 2007), f. Producción in vitro de B.
polilliae (Hidalgo, 2001), , g. Chapulín atacado por el hongo entomoatógeno Beauveria bassiana.
forma parte de la dieta del coyote Canis
Chapulín (Figura 3b) en Querétaro. Rees &
latrans (Guerrero et al., 2002).
Onsager (1985) reportan que este insecto
Por otro lado, el moscón Efferia spp. se
ha
encontrado
depredando
BioTecnología, Año 2014, Vol. 18 No. 1
ninfas
de
tiene una alta capacidad voraz y logra
capturar al chapulín
en
pleno
vuelo,
38
sin
embargo,
de
las
856
especies
Mermithidae,
Iotonchiidae,
reportadas 26 depredan chapulín y solo
Allantonematidae,
seis tienen definida su preferencia por este
Steinernematidae
insecto.
(Dillman & Sternberg, 2012).
Los enemigos naturales del chapulín
Sphaerulariidae,
y
Heterorhabditidae
Los nemátodos de la familia Mermithidae y
son variados; se conoce que algunos
Gordiaceae
pequeños
chapulines. Dentro de los mermítidos, las
como
musarañas,
ratones,
así
mismo
ardillas
especies
y
de
son
especies,
parásitos
Agamospirura
de
los
melanopis,
coyotes pequeños, zorras y zorrillos se
Agamermis decaudata, Hexamermis spp. y
alimentan
Mermis nigrescens (Figura 3c), han sido
de
acrídidos
cuando
están
disponibles, y con esto contribuyen en su
recolectados
control. Sin embargo sus infestaciones
nemátodos necesitan de dos a cuatro años
llegan
para el desarrollo de cada generación, en
a
ser
tan
grandes
necesario
su
regulación
que
a
hace
través
de
chapulines.
Estos
de
los periodos de lluvias las hembras salen
aplicaciones en sitios de eclosión (McEwen
del suelo y ovipositan sobre la vegetación,
et al., 2002).
los
chapulines
consumen
la
flora
contaminada con los huevecillos y dentro
Nemátodos
de
su
tubo
digestivo
eclosionan
los
Los nemátodos contemplan un grupo
nemátodos, estos permanecen en los
del cual se ha comenzado a trabajar en
chapulines alrededor de cuatro a diez
México,
de
semanas, y al madurar la larva sale del
Por
acrídido matándolo y cae al suelo para su
naturaleza, son agentes con alta capacidad
hibernación. Cabe hacer mención que en
para buscar a su presa, pero al mismo
el Estado de Irapuato se ha observado a T.
tiempo son poco específicos y no logran
eques, B. diabolicum y M. differentialis con
distinguir
presencia de nemátodos (Hostetter, 2000).
con
producción
altas
y
a
posibilidades
comercialización.
un
insecto
“blanco”.
De
nematodos entomopatógenos se conocen
más de treinta familias relacionadas a
insectos,
de
presentan
biológico:
Gordiaceae,
las
cuales
potencial
Protozoarios
solo
nueve
el
control
encuentra
Allantonenematidae,
patógenos
para
Parasitylenchidae,
Phaenopsitylenchidae, Tetradonematidae,
BioTecnología, Año 2014, Vol. 18 No. 1
El protozoario Nosema locustae se
dentro
de
capaces
los
de
organismos
combatir
poblaciones altas de chapulines (Figura
3d). El Agricultural Research Service
39
Rangeland Insect Laboratory del United
gran importancia ya que se ha observado
States Department of Agriculture (USDA)
que puede ser utilizado como agente de
realizó más de veinte estudios en los
control del chapulín (Garcia & Lozano.,
cuales se menciona que este protozoario
2011).
es seguro y efectivo para el control de
En
chapulín.
México,
el
Centro
de
Investigaciones de Estudios Avanzados del
Nosema
locustae
se
encuentra
instituto
Politécnico
Nacional
registrado en Estados Unidos como agente
(CINVESTAV) ha comenzado a trabajar
para el control de chapulín desde 1980
con el virus de la Polihedrosis Nuclear
(Tanada & Kaya., 1992) y puede controlar
(VPN) de Neodiprion sertifer involucrando
grillos y acrididos en pastizales a largo
aspectos de biología molecular y de
plazo (Henry & Oma., 1981). Se realizaron
ingeniería genética para conocer más
unas pruebas en parcelas pequeñas, en
acerca de su modo de acción. Por otro
donde se aplicó un millón de esporas de N.
lado, en Estados Unidos el Dr. Entwistle se
locustae y observó que en 0.45 ha se
ha encargado de caracterizar la acción del
ocasionó la reducción poblacional del 50 %
VPN, sin embargo se conoce que hay
de chapulines, cuatro semanas después se
muchos virus que pueden actuar contra
reporto una infección entre el 30 % y 50 %
insectos
restante reduciendo de igual modo la
comercializarlos como agentes de control
oviposicion de los huevecillos, de los
de plagas (Lisansky, 1985).
cuales
varios
para
infección por N. locustae se basa en el
de la familia: Baculoviridae, Reoviridae y
debilitamiento del chapulín más que por
Poxvirida. De los más utilizados han sido
una
los baculovirus debido a que son el grupo
instantánea,
reduce
la
fértiles.
producidos
Así mismo se han estudiado los virus
además
fueron
ser
La
muerte
no
y
la
infección
fertilidad
del
más seguro para utilizarse en programas
espermatozoide y la fecundidad del mismo
de control biológico ya que solo atacan a
(Henry & Oma., 1981).
insectos. A
pesar de
presentar gran
efectividad como agentes de control de
Agentes virales
plagas, la producción de estos virus para
Las partículas virales se encuentran
su aplicación a gran escala presentan dos
formando parte de otro grupo de agentes
principales problemas. Primero, los medios
de control biológico, específicamente el
son
virus Entomopoxvirus (epv) ha tomado
baculovirus se adaptan rápidamente al
BioTecnología, Año 2014, Vol. 18 No. 1
muy
costosos.
Segundo,
los
40
cultivo
celular
y
pierden
genes
tercer estadio se adhieren accidentalmente
necesarios para la supervivencia en el
a los tallos y hojas de esta planta (Salas-
medio
Araiza & Salazar-Solis, 2009).
ambiente,
disminuye
su
por
los
consecuencia
actividad
insecticida
(Caballero & Williams, 2008).
Proboscidea louisianica es una planta
semicarnivora que florece durante los
meses de junio a octubre, crece alrededor
Plantas entomopatógenas
de las poblaciones
de maíz y frijol, se
Desde mediados del siglo XVIII se ha
reporta como una planta medicinal y
tenido interés por el uso de plantas
debido a su carácter pegajoso es útil
entomopatógenas como agentes de control
contra piojos y pulgas, puede obtener
biológico, tal es el caso del biólogo Charles
diversos nutrientes de los insectos que
Darwin, quien destino la mayor parte de su
atrapa,
tiempo al estudio de plantas que utilizan
desagradable y por la dificultad de eliminar
insectos como parte de su dieta; dichos
la
estudios se concluyeron con la publicación
herramientas, piel y ropa. Su modo de
del libro “Plantas insectívoras” en el año de
acción se basa en sus semillas, las cuales
1875. En la actualidad se conocen más de
poseen dos ganchos que se atoran en el
500 especies de plantas fotosintéticas que
tracto
utilizan compuestos orgánicos mediante
consume,
los insectos que atrapan con diferentes
posteriormente sus cadáveres como abono
mecanismos de captura (Evans, 1984),
para
aunque se ha observado que también
Salazar-Solis, 2009).
existen
plantas
que
utilizan
alimentación del insecto, alterando su
mediante
antioviposintantes
(Miller & Chamberlain., 1989).
La
planta
caracteriza
substancia
adherente
digestivo
nuevas
por
del
plantas
de
animal
matándolos
su
y
que
olor
las
las
usando
(Salas-Araiza
Bacterias entomopatógenas
La mayoría de las bacterias que se usan
y que están en desarrollo para emplearse
como agentes de control son formadoras
Proboscidea
louisianica
de esporas, pertenecientes a la familia
(Figura 3e) logra que los insectos se
Bacillaceae y al género Bacillus. Hasta el
adhieran
momento solo se conocen 3 especies de
debido
a
que
&
extractos
químicos cuyo propósito es inhibir la
desarrollo
se
posee
una
vellosidad pegajosa muy abundante. En el
bacterias con posibilidad de ejercer control
Estado de Irapuato se ha observado que
sobre insectos: Bacillus thuringiensis que
los chapulines al estar entre el primer y
es usada para el control de plagas de
BioTecnología, Año 2014, Vol. 18 No. 1
41
moscas negras, orugas y mosquitos, así
Los hongos entomopatógenos poseen
como Bacillus popilliae que se utiliza para
un gran potencial para ser empleados
el
japoneses
como biocontroladores de plagas debido a
(Figura 3f) y Bacillus sphaericus que es
que presentan altas ventajas siendo la
considerado un patógeno altamente toxico
principal la forma de infección ya que son
para el control del mosquito, sin embargo
los únicos microorganismos que pueden
aun
atravesar la cutícula del insecto y no es
control
no
de
se
escarabajos
produce
comercialmente
(González et al., 2012).
necasario que el chapulín se alimente de
El mecanismo de acción de estas
ellos, además no afectan al humano y al
bacterias entomopatógenas se basa en la
medio ambiente y son fáciles de producir
producción de proteínas tóxicas para el
con sustratos ecónomicos por lo que su
insecto una vez que son ingeridas. Según
aplicación es la más utilizada hoy en día
su modo de acción se pueden clasificar en:
para el control biológico de estos insectos
proteínas que forman cristales con efecto
que, cada año, producen importantes
tóxico sobre algún insecto (Cry) y proteínas
pérdidas en el país (Mota-Delgado &
con actividad hemolíticas (Cyt), siendo las
Murcia-Ordoñez, 2011).
primeras las más estudiadas (Soberon &
Bravo, 2009).
Los
hongos
entomopatógenos
se
encuentran distribuidos en la naturaleza y
Aunque estas bacterias se estudian y
pueden ser factores para la limitación
utilizan en el control biológico de insectos,
poblacional de varias especies de insectos;
como lepidópteros, coleópteros, dípteros
en la actualidad se conocen más de 750
(Tamez Guerra et al., 2001) su estudio en
hongos entomopatógenos, de los cuales se
el control biológico de chapulín es muy
han registrado para uso comercial los
escaso, aunque se ha reportado una toxina
siguientes
géneros:
tipo Cry denominada BTH-13 (de 64 KDa
Metarrhizium,
Entomocela,
Verticillium,
después de su activación), producida por
Paecilomyces
e
siendo
B. thuringiensis que presenta una alta
primero el más estudiado (Humber, 2009;
toxicidad
Moazami, 2010). Dentro de los hongos
contra
Locusta
migratoria
manilensis (Song et al., 2008; Wu et al.,
entomopatógenos
2011).
asociados
encuentran
Hongos entomopatógenos
bassiana
al
Beauveria,
Hirsutella,
el
frecuentemente
control
de
las
especies:
(Figura
3g),
chapulín
se
Beauveria
Metarhizium
anisopliae y Entomophaga grylli. Tamez
BioTecnología, Año 2014, Vol. 18 No. 1
42
bassiana
(Figura
3g),
Metarhizium
muertos
aunque
también
se
ha
anisopliae y Entomophaga grylli. Tamez
observado en insectos vivos. De esta
Guerra
la
manera, las esporas son dispersadas
comercializanción de dos productos para
comenzando nuevamente el ciclo (Téllez
el control específico de chapulín: Bio-
et al., 2009).
et
al.
(2001)
reportan
Fung (con B. bassiana como agente de
biocontrol)
y
Fitosoan-M
anisopliae
como
(con
agente),
M.
ambos
producidos por CESAVEG.
La producción industrial de estos
hongos
se
mediante
realiza,
tres
principalmente,
formas
diferentes:
utilizando soportes sólidos en bandejas,
Su mecanismo de acción comienza
frascos o bolsas (García-Galido et al.,
cuando una espora fúngica se adhiere a
2011; Méndez et al., 2010); en cultivo
la cuticula mediante el reconocimiento de
líquido (Villalba et al., 2010) o mediante
receptores específicos del insecto. A
cultivo bifásico, donde primero se realiza
continuación ocurre la penetración en el
un
hemocele gracias a la acción combinada
posteriormente pasar a su crecimiento en
de dos mecanismos: uno físico con la
un soporte sólido (Gandarilla-Pacheco et
formación de un apresorio y uno químico
al,
con la secreción de enzimas hidrolíticas
protocolos estandarizados para el control
como proteasas, lipasas y quitinasas que
de calidad de este tipo de productos por
degradan
lo se están proponiendo metodologías
la
cutícula
facilitando
la
inóculo
2013).
forma
líquida
Actualmente,
hemocele, la mayoría de los hongos
producción artesanal de estos productos
realizan una transición dimórfica de
biotecnológicos (Castillo Rivera et al.,
micelio
2013). Esta es una seria limitante a la
produciendo
la
insecto.
las
biológicos en las prácticas agrícolas, ya
condiciones de humedad y temperatura
que en ocasiones la aplicación no se
son adecuadas, el hongo se transforma
realiza correctamente o la viabilidad de
nuevamente a filamentoso de manera
las esporas fúngicas es muy baja de
que las hifa emergen al exterior donde
manera que no se obtienen los
esporulan,
normalmente
en
BioTecnología, Año 2014, Vol. 18 No. 1
los
la
hora
cuando
introducir
en
septicemia y la consecuente muerte del
Finalmente,
de
implementar
existen
que
levadura
puedan
no
para
entrada del hongo. Una vez en el
a
se
en
productos
insecto
43
resultados
esperados
perdiendo
la
credibilidad ante los productores. Por
ello,
es
(2000) Manual de diagnóstico para
seguimiento oportuno en las prácticas de
las especies de chapulín (Orthoptera:
campo y así poder convencer a los
Acridoidea) del estado de Tlaxcala y
productores de las ventajas y virtudes
estados
que
Postgraduados, México.
productos
realizar
Anaya RS, Romero JN & López VR
un
los
importante
REFERENCIAS
biotecnológicos
ofrecen a la sociedad.
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control
con
un
método
efectivo
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