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Científicos producen el primer atlas anatómico de plaga de cítricos asiática

Científicos producen el primer atlas anatómico de plaga de cítricos asiática
Reconstrucciones microtomográficas que muestran detalles anatómicos de un psílido asiático adulto de los cítricos. Se han eliminado las flechas que indican las estructuras y los nombres correspondientes para apreciar mejor la belleza estética de las imágenes. Crédito: Universidad de Granada

por la Universidad de Granada


Científicos de la Universidad de Granada (UGR) han realizado el primer atlas anatómico de un diminuto insecto de tan solo 3 mm llamado Diaphorina citri, el psílido asiático de los cítricos (ACP), responsable de las mayores pérdidas económicas en los cultivos de cítricos a nivel mundial.


Como plaga, Diaphorina citri es muy dañina para los árboles de cítricos (limones, limas, naranjas, pomelos, mandarinas y kumquats) debido a las bacterias que propaga (Candidatus Liberibacter spp.). Estas bacterias causan la enfermedad de Huanglongbing (HLB) (también conocida como enfermedad del enverdecimiento de los cítricos), considerada la enfermedad bacteriana más grave que afecta a los cítricos, ya que la infección bacteriana provoca pérdidas de rendimiento, frutos pequeños, amargos y de mal sabor, y finalmente la muerte. del árbol. Esto se traduce en pérdidas anuales de millones de dólares.

Hasta la fecha, esta especie no se ha detectado en la Península Ibérica, aunque ya se ha extendido otra especie relacionada (Trioza erytreae) capaz de transmitir la bacteria que causa el Huanglongbing. Diaphorina citri podría potencialmente causar daños devastadores a la economía de aquellas regiones españolas con producción de cítricos a gran escala, y las autoridades competentes deben hacer todo lo posible para evitar la introducción de este insecto (o plantas enfermas) al importar cítricos de países donde la enfermedad y esta especie de vector está presente.

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El grupo de investigación, dirigido por la profesora Susan J. Brown de la Kansas State University, llevó a cabo un macroproyecto multidisciplinario para estudiar el insecto, las bacterias que transmite, sus efectos y los medios de control (citrusgreening.org).

El equipo de investigación estadounidense se acercó a Javier Alba-Tercedor del Departamento de Zoología de la UGR para liderar el estudio de la anatomía funcional del insecto mediante técnicas microtomográficas. Alba-Tercedor tiene una dilatada trayectoria en el estudio microtomográfico de insectos, y su trabajo (incluyendo fotografías y vídeos) ha recibido varios premios internacionales. Por sus espectaculares cualidades estéticas, estos también han sido ampliamente difundidos por los medios de comunicación.

Tras un acuerdo formal entre la UGR y la Kansas State University, incluida la colaboración con el Dr. Wayne Hunter (del Departamento de Agricultura de Fort Pierce, Florida), se obtuvieron los insectos para el estudio.

Este estudio forma parte de la tesis doctoral de Ignacio Alba-Alejandre (dirigida por Alba-Tercedor). Un artículo reciente publicado en la prestigiosa revista Scientific Reports (de Nature ) cierra la serie de artículos aportando una visión muy detallada de las estructuras tanto externas como internas de este insecto.

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Este estudio ofrece la primera reconstrucción micro-CT completa de esta plaga y constituye un estudio anatómico detallado e innovador de un psílido como el primer estudio micro-CT anatómico de un hemípteros que se estudiará en su totalidad. Y, junto con otros trabajos ya publicados por este equipo de la UGR sobre el escarabajo barrenador del café, estos estudios representan las reconstrucciones anatómicas de los insectos más pequeños realizadas hasta la fecha mediante micro-TC.

A partir de los aspectos descriptivos del estudio, el equipo pudo dilucidar el funcionamiento de diferentes estructuras. Entre los ejemplos más notables se encuentran la bomba de esperma masculina —una bomba de succión impelente que sirve para expulsar los espermatozoides— y, de manera similar, la espermateca (saco) en el que las hembras almacenan los espermatozoides. Este también actúa como una bomba de succión impelente, realizando un movimiento de succión hacia adentro, reteniendo los espermatozoides después de la cópula, almacenándolos y nutriéndolos, y luego, en el punto de puesta, contrayendo las paredes del saco para expulsar los espermatozoides y fertilizar el huevos. Este mecanismo requiere una serie compleja de válvulas y músculos especiales.

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Un órgano reproductor articulado

La complejidad del órgano reproductor articulado de los machos es particularmente sorprendente, al igual que el hecho de que las hembras tienen un sistema nervioso más voluminoso que los machos. Este último fenómeno, sin duda, se produce porque tienen que realizar funciones vitales más complejas, como la selección del lugar ideal para la posterior puesta de huevos.

Curiosamente, el intestino posterior de la hembra se diferencia posteriormente en un recto que forma una pequeña ampolla rectal, en la que deposita pequeñas cantidades de excremento. Al contraer las paredes de la ampolla, las heces son expulsadas violentamente del cuerpo, evitando así el contacto que podría contaminar los huevos.

Otro descubrimiento interesante surgido del análisis realizado en la UGR fue que estos insectos poseen glándulas en la base de las patas (glándulas coxales) y otras en la base de las antenas (glándulas antenales) que producen feromonas sexuales. Así, cuando el insecto se posa sobre las hojas, las impregna con las secreciones de las glándulas coxales, lo que también atrae al sexo opuesto. Una vez que los machos y las hembras están cerca, comienzan una especie de «danza» en la que tocan antenas y, gracias a las secreciones de las glándulas antenales, reconocen el sexo del otro.

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Estos son solo algunos ejemplos de los numerosos descubrimientos realizados durante el curso del estudio de la UGR. En palabras de los investigadores, «a menudo nos sentimos como verdaderos exploradores que descubren nuevos territorios, contemplan estructuras desde perspectivas nunca antes vistas, descubren estructuras previamente desconocidas y deducen el cómo y el por qué de su función».

Valor científico y estético

La obra ha producido numerosas láminas de figuras que, además de ser de gran interés científico, tienen un indudable valor estético. Además, el equipo de investigación ha podido reconstruir en 3D, por primera vez, a un adulto que se alimenta de la hoja de un cítrico, mostrando cómo sus estiletes perforan las paredes de la hoja para llegar a los vasos del floema y alimentarse succionando. la savia. También han producido una versión de modelo 3D para dispositivos móviles (tabletas y teléfonos inteligentes).

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Todo este trabajo combinado, junto con numerosos videos animados que permiten a los espectadores ver las estructuras en detalle desde múltiples perspectivas, hace que esta investigación sea un atlas anatómico único y extremadamente útil no solo para el estudio de esta especie en particular sino también para la investigación de insectos. en general. Además, su impresionante estética hacen que este material sea ideal para la docencia y la divulgación científica.



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