En las granjas, las arañas son depredadores importantes que controlan las poblaciones de insectos, incluidas las plagas que pueden dañar los cultivos.
de Aleksandra Jessica Dolezal, Andrew MacDougall, Dirk Steinke y Jeremy deWaard
Comprender su papel en los ecosistemas agrícolas revela cómo podrían usarse como agente de control biológico para limitar las poblaciones de plagas.
Las áreas seminaturales que rodean los campos de cultivo son sitios importantes para las arañas y otros artrópodos. Estos hábitats pueden proporcionar refugio y fuentes alternativas de alimento para las arañas cuando los campos de cultivo pueden ser demasiado duros para vivir debido al uso de pesticidas o la labranza.
dieta de las arañas
Para determinar si las arañas son efectivas en el biocontrol, es crucial conocer la dieta de estas arañas y si comen plagas de cultivos.
El tamaño relativo de algunas presas de insectos y la dureza de su exoesqueleto limitan la capacidad de las arañas para masticar mecánicamente su comida, por lo que comen licuando los restos de sus presas.
Las arañas expulsan enzimas digestivas de su tracto intestinal sobre sus presas para descomponer los tejidos corporales . Esto dificulta que los investigadores investiguen las dietas de las arañas.
Una solución es analizar el contenido intestinal de las arañas mediante códigos de barras de ADN, una técnica que consiste en secuenciar un fragmento corto y estandarizado de ADN de un gen particular para identificar una especie, incluida cualquier evidencia licuada.
La historia de la codificación de barras de ADN se remonta a dos décadas, cuando el biólogo Paul Hebert aplicó la codificación de barras de ADN a los artrópodos . Hebert señaló que las especies animales se pueden distinguir mediante la secuenciación del ADN de un espécimen.
A lo largo de los años, esta tecnología se ha vuelto cada vez más sofisticada, con avances en la secuenciación del ADN y la bioinformática que permiten identificar especies de forma rápida y precisa a partir de una amplia gama de muestras.
contenido intestinal
El uso de códigos de barras de ADN específicamente para el análisis del contenido del intestino de araña se ha vuelto cada vez más popular . Al analizar el ADN que se encuentra en el intestino de una araña, los investigadores pueden determinar qué ha comido la araña y aprender sobre su papel en el ecosistema.
El proceso de análisis del contenido del intestino de la araña utilizando códigos de barras de ADN comienza con la captura de arañas en el campo. Luego, las arañas se muelen enteras en una “sopa de ADN” utilizando un conjunto específico de pasos para extraer el ADN del contenido del estómago. Este paso de molienda es importante porque el estómago de una araña se extiende a muchas partes diferentes del cuerpo y es por eso que la molienda total del cuerpo puede ayudar a encontrar resultados de los restos de la presa .
Los investigadores pueden usar códigos de barras de ADN para determinar si una araña es generalista (se alimenta de una amplia gama de especies de presas) o especialista (se alimenta de una especie o grupo de especies en particular (como plagas agrícolas).
Con esta información, las arañas podrían utilizarse como agentes de control biológico, una solución de control de plagas más sostenible, económica y respetuosa con el medio ambiente.
Los depredadores generalistas, incluidas las arañas, comen todo lo que encuentran en los paisajes agrícolas. Esto incluye especies de plagas como pulgones y no plagas como colémbolos.
Los investigadores encontraron que el muestreo temprano en la temporada reveló “tripas vacías” de los depredadores y un aumento en el contenido de las tripas más adelante en la temporada. Esta investigación previa investigó solo tres especies de arañas y solo durante la temporada de cultivo temprana y tardía.
Nuestra investigación en curso está abordando estas lagunas.
Muestreo de comunidades de arañas
Nuestra investigación se lleva a cabo en paisajes agrícolas con una cosa en común: todos tienen un hábitat restaurado adyacente al campo de cultivo. Esto incluye praderas de pastos altos y áreas de humedales.
Los diferentes tipos de hábitat en las granjas cambiarán indudablemente la estructura de la red alimentaria en las granjas, con diferentes grupos de presas y depredadores entrando y saliendo a lo largo de la temporada. Estos hábitats acuáticos (humedales) y terrestres (praderas) pueden fomentar las poblaciones de arañas y, por lo tanto, la función de control biológico en las granjas.
Tomamos muestras intensivas de las comunidades de arañas durante cuatro meses entre mayo y agosto, ya diferentes distancias de los campos de cultivo para estudiar el movimiento de las arañas durante la temporada de cultivo.
Este conocimiento es muy importante para administrar los sistemas agrícolas para ayudar a determinar el momento de las aplicaciones de pesticidas en los campos de cultivo.
Grupos de arañas
Nuestros datos preliminares han encontrado varios grupos funcionales de arañas (telarañas, arañas terrestres, arañas de emboscada, cazadoras) en tierras de cultivo con hábitat restaurado junto a campos de cultivo.
Se han encontrado constantemente un total de 20 familias de arañas a lo largo del período de muestreo, con algunas arañas más frecuentes en ciertos hábitats que en otros. Estas 20 familias de arañas en las granjas son un gran número para ver, considerando que tenemos aproximadamente 25 familias de arañas en estas áreas y sus alrededores .
Hemos ido encontrando una mayor abundancia de arañas y sus insectos presa en las áreas seminaturales (humedales, praderas) que rodean los campos de cultivo y más cerca de las áreas restauradas.
Nuestros datos preliminares también muestran que junio y agosto son los momentos pico para la actividad de las arañas en las granjas, y se mueven mucho más que en mayo y julio.
Proporcionar protección
Obtener información del contenido del estómago de las arañas ayudará a comprender el papel que juegan las arañas en el ecosistema. Esto es particularmente importante en la agricultura para promover modelos ambientalmente sostenibles para la protección de cultivos inspirados en el control natural de plagas.
De acuerdo con un metanálisis de 58 estudios publicados, las arañas suprimieron las plagas de insectos agrícolas en el 79% de los estudios , lo que resultó en un mejor rendimiento de los cultivos.
Depender excesivamente de productos químicos para controlar las plagas de los cultivos no es una opción sostenible; se necesita con urgencia el uso de enfoques basados en la ecología.
El código de barras de ADN abre nuevas vías para estudiar la ecología de las arañas y su potencial como agentes de control biológico en los paisajes agrícolas . Y con más avances en tecnologías de secuenciación de ADN y bioinformática, esto contribuirá a prácticas agrícolas que sean más sostenibles.
Este artículo se vuelve a publicar de The Conversation bajo una licencia Creative Commons. Lee el artículo original .
