Pasee por una de las playas de la isla de Hawái a finales del verano y seguramente se encontrará con frutos con forma de almendra tirados en la arena.
Por Kelsey Coffman
Conocido como nueces falsas kamani o almendras tropicales , caen de los altos y frondosos árboles Terminalia catappa que bordean las pintorescas vistas al océano de la isla.
Pero lo que puede no resultar claro para el bañista ocasional es que en la pulpa de estas modestas frutas se está librando una lucha por la supervivencia. Las almendras tropicales son uno de los muchos campos de batalla activos en una guerra entre una plaga agrícola mundial, una avispa parásita y un virus beneficioso.
Como entomólogo que estudia los virus de los insectos, quiero desentrañar las complejas interacciones que los insectos han desarrollado con los microbios. Los hallazgos podrían ayudar a los investigadores a abordar problemas de seguridad alimentaria global.
Un desafío mundial contra las plagas
En el centro de este conflicto se encuentran las moscas de la fruta invasoras de la familia Tephritidae, muchas de las cuales se han extendido por todo el mundo y causan estragos en cientos de frutas y verduras comerciales .
En Hawái, varias especies de moscas de la fruta tefrítidas invadieron el país a fines del siglo XIX . Han causado importantes pérdidas económicas en la producción de frutas en todas las islas. Los científicos y los productores de frutas han realizado enormes esfuerzos para controlar estas moscas desde su introducción inicial, pero siguen siendo un problema económico grave.
Un método fiable de control ha sido la liberación en la naturaleza de unos diminutos insectos llamados avispas parasitoides , que pueden cazar moscas de la fruta inmaduras y aniquilarlas. El término parasitoide describe un organismo que pasa su desarrollo como parásito y acaba matando a su huésped .
Las avispas parasitoides utilizan un aguijón alargado, conocido como ovipositor, para perforar las frutas donde se desarrollan las moscas y luego perforar el cuerpo de la mosca para depositar un huevo en su interior. Los huevos de avispa eclosionan dentro de la mosca huésped y devoran gradualmente a la mosca entera desde adentro hacia afuera.
El uso por parte de los seres humanos de avispas parasitoides u otros enemigos naturales para controlar las poblaciones de plagas se conoce como control biológico o biocontrol. Tuvo tanto éxito en Hawái que varias especies de avispas parasitoides han establecido poblaciones silvestres en las islas. Han ayudado a suprimir continuamente múltiples plagas de moscas de la fruta hasta el día de hoy.
La liberación de insectos no nativos para el biocontrol podría tener consecuencias negativas imprevistas para los ecosistemas locales. Por ello, las agencias federales como el Departamento de Agricultura de los EE. UU. tienen regulaciones estrictas para los programas de biocontrol nuevos y existentes.
El enemigo de mi enemigo es mi amigo.
Entonces, ¿cómo logran las avispas la impresionante hazaña de reducir las poblaciones de plagas de moscas de la fruta? Una vez depositadas dentro de una mosca huésped, la avispa debe enfrentarse al sistema inmunológico de la mosca , que intentará asfixiar el huevo antes de que eclosione.
Este entorno inhóspito ha obligado a las avispas a desarrollar un arsenal de sustancias microscópicas , también conocidas como factores moleculares, para combatir las defensas de las moscas. Entre ellas, se incluye un cóctel de diferentes moléculas introducidas por la avispa madre en el momento de la puesta de huevos.
El objetivo de estos factores es manipular los procesos fisiológicos de la mosca de la fruta , como su desarrollo desde huevo hasta adulto y su respuesta inmunitaria a los parásitos invasores. Al interactuar con componentes moleculares, como las proteínas, que forman las vías fisiológicas de los insectos, los factores de las avispas parasitoides pueden retrasar el desarrollo del insecto huésped y suprimir la inmunidad del huésped para permitir que las crías de la avispa se alimenten del tejido de la mosca sin sufrir daños.
Esta es la historia del origen de una asociación improbable que muchas especies de avispas parasitoides han formado con virus beneficiosos . Las partículas virales se multiplican en cantidades masivas dentro de los órganos reproductivos de las avispas hembra durante su desarrollo. Las avispas madres luego usan su ovipositor como una aguja hipodérmica para inyectar partículas virales en los insectos hospedadores durante la puesta de huevos.
Las partículas del virus se convierten en armas biológicas que infectan las células del huésped de la avispa. Esta infección altera procesos como la respuesta inmunitaria de la mosca. Las avispas en desarrollo se benefician de la actividad del virus y devuelven el favor transmitiendo el virus a las futuras generaciones de avispas.
No todos los héroes llevan capa
La Diachasmimorpha longicaudata es una avispa pequeña de color naranja brillante con un ovipositor distintivamente largo. La traducción literal de longicaudata es “de cola larga” en latín. Pero no dejes que su apariencia carismática te engañe.
La D. longicaudata es feroz en su capacidad de alimentarse de varias especies de plagas de moscas de la fruta , como la mosca mediterránea de la fruta, Ceratitis capitata, y la mosca oriental de la fruta, Bactrocera dorsalis. Debido a la capacidad de la D. longicaudata de atacar una amplia variedad de plagas de moscas de la fruta, los especialistas en control de plagas de todo el mundo han liberado a las avispas en los ecosistemas agrícolas, donde establecen nuevas poblaciones de manera confiable y brindan un control sostenido de las plagas.
Al igual que muchos parasitoides, D. longicaudata ha formado una alianza con un virus conocido como entomopoxvirus Diachasmimorpha longicaudata, o DlEPV.
El virus de la enfermedad de Parkinson (DlEPV) se replica en la glándula venenosa de las avispas hembra, que almacena miles de millones de partículas virales . Las partículas virales están tan densamente concentradas allí que a menudo hacen que la glándula venenosa se vea de un azul iridiscente .
Las partículas de DlEPV son sumamente letales cuando se inyectan en moscas en el laboratorio. El virus congela el desarrollo de la mosca y se reproduce sin control hasta su muerte definitiva.
Por el contrario, la alianza entre la avispa y el virus es tan fuerte que curar a las avispas D. longicaudata de su infección residente por DlEPV hace que las crías de la avispa mueran dentro de las moscas hospedadoras.
Un nuevo camino potencial hacia adelante
Mis colegas y yo publicamos un estudio que muestra que el DlEPV puede desempeñar un papel fundamental para ayudar a D. longicaudata a alimentarse de muchas plagas diferentes de moscas de la fruta. Encontramos un vínculo entre la supervivencia de D. longicaudata y la letalidad del DlEPV en diferentes especies hospedadoras de moscas de la fruta.
Cuando infectamos moscas C. capitata y B. dorsalis con DlEPV, el virus se replicó con éxito y mató a grandes franjas de moscas hospedadoras. Sin embargo, el DlEPV no pudo replicarse dentro de la mosca del melón, Zeugodacus cucurbitae, una especie de mosca que las avispas D. longicaudata no pueden utilizar como hospedadoras.
Estos hallazgos arrojan nueva luz sobre el efecto que tienen los virus en las rivalidades entre hospedador y parásito. La presencia de estos virus podría influir en la utilidad de las avispas parasitoides para deshacerse de las plagas de moscas de la fruta. En el caso de D. longicaudata, su virus asociado puede ser responsable de las décadas de ayuda confiable que esta avispa ha proporcionado a los programas de biocontrol de moscas de la fruta en todo el mundo.
Este trabajo también ha revelado una nueva herramienta potencial en la guerra contra las plagas de la mosca de la fruta. El DlEPV es ahora conocido como un enemigo letal para varias de las especies de plagas más destructivas del mundo. Si los investigadores pueden determinar con precisión cómo el DlEPV explota a las moscas hospedadoras a nivel molecular, algún día podrían incorporar las mismas estrategias que este virus utiliza en nuevos métodos de control de plagas de la mosca de la fruta.
Información de la revista: Molecular Ecology
Este artículo se publica nuevamente en The Conversation bajo una licencia Creative Commons. Lea el artículo original.
