Investigadores de la U-M analizan la dinámica ecológica de las hormigas en Puerto Rico
Para ayudar a gestionar las
prácticas agrícolas con menos o ningún pesticida, los investigadores de la Universidad de Michigan señalan que es necesario comprender cómo funcionan los sistemas ecológicos en las tierras agrícolas.
Ahora, los investigadores de la U-M Ivette Perfecto y John Vandermeer han utilizado dos teorías ecológicas para describir una red de interacciones entre tres especies de hormigas y una mosca introducida recientemente que depreda a una de ellas.
Su trabajo, realizado en una finca cafetalera en Puerto Rico, demuestra que la interacción entre las hormigas y la mosca depredadora genera patrones caóticos, caos en el sentido clásico, en el que las poblaciones naturales experimentan fluctuaciones según las interacciones de los organismos dentro de un sistema.
Estos patrones caóticos implican que cualquiera de las cuatro especies de insectos podría ser dominante en cualquier momento. Comprender qué especies de hormigas pueden dominar a lo largo del tiempo podría ayudar a los agricultores a utilizar las hormigas para controlar plagas en sus fincas. Su estudio, respaldado por la National Science Foundation, fue publicado en la revista Proceedings of the National Academy of Sciences.
«Dos de las tres especies de hormigas que estudiamos son agentes muy importantes de control biológico de dos de las principales plagas del café», dijo Vandermeer, profesor de ecología y biología evolutiva en la U-M. «Nos gustaría, o un agricultor quisiera, poder predecir cuándo estarán presentes las hormigas y cuándo no. Y resulta que ese tipo de predicción va a ser bastante difícil».
Durante tres décadas, Vandermeer y Perfecto, profesora en la Escuela de Medio Ambiente y Sostenibilidad de la U-M, han estudiado las interacciones entre hormigas en el entorno agrícola de una finca cafetalera. Su objetivo es ayudar a transformar la manera en que se practica la agricultura, pero para lograrlo, dicen, primero debemos comprender la ecología de los sistemas agrícolas.
«Creemos que el sistema agrícola internacional actual, con su uso de pesticidas y productos químicos, no contribuye al bienestar de nadie, especialmente de los agricultores, y de hecho está contribuyendo significativamente al cambio climático global», afirmó Vandermeer. «Sostenemos que, para incorporar las reglas de la ecología en el desarrollo de nuevas formas de agricultura, primero debemos entender cuáles son esas reglas y cómo funcionan».
En los trópicos, las hormigas son dominantes, señala Vandermeer, y a menudo participan en la agricultura como agentes de control de plagas. Sin embargo, utilizar una especie de hormiga para controlar plagas puede ser complicado. La dominancia de la hormiga empleada como control biológico depende de qué otras especies de hormigas y de qué otros tipos de insectos haya en el sistema.
En este sistema, Vandermeer y Perfecto analizaron dos tipos de comportamiento ecológico, el comportamiento cíclico de bucle intransitivo y la coexistencia mediada por depredadores. El comportamiento cíclico de bucle intransitivo significa que, si hay un grupo de tres especies de hormigas, la hormiga A podría dominar a la hormiga B, la hormiga B podría dominar a la hormiga C, pero la hormiga C podría dominar a la hormiga A.
Cuando se introduce un depredador en el sistema, estas dinámicas se vuelven aún más complejas. Entre las tres especies de hormigas que estudian Vandermeer y Perfecto, una es dominante. Sin embargo, la mosca introducida recientemente se alimenta de la hormiga dominante.
Esta relación depredador-presa no solo afecta a la hormiga dominante, sino que también tiene efectos en las otras dos especies de hormigas, permitiendo que cualquiera de las cuatro especies llegue a ser dominante en distintos momentos. Esto es un ejemplo de coexistencia mediada por depredadores.
El aumento y disminución de la población de la mosca depredadora y su hormiga objetivo, así como el cambio de dominancia entre las especies de hormigas, se conocen como oscilaciones. Al superponer y modelar estos dos principios ecológicos oscilantes, los investigadores pudieron analizar cómo estos principios introducen el caos en el sistema.
Los resultados son… caóticos. Pero al graficar ambos comportamientos oscilantes, los investigadores pudieron observar que, en ciertos momentos, todo el sistema se comportaba como un ciclo depredador-presa y, en otros, como una oscilación de bucle intransitivo.
Esto podría significar, al menos en teoría, que los investigadores pueden anticipar en qué momento cada especie de insecto será la dominante.
«La buena noticia es que los patrones caóticos de los insectos son realmente muy interesantes desde un punto de vista intelectual. La mala noticia es que no es tan simple como podría parecer basar las prácticas agrícolas en principios ecológicos, porque esos principios son mucho más complicados que simplemente encontrar un veneno que elimine a las plagas», explicó Vandermeer.
«Lo que creemos que hemos estado descubriendo en los últimos 30 años son algunas de esas complicaciones que surgen cuando uno se toma en serio el incorporar la ecología en la base operativa de los sistemas agrícolas».
Estudio: Keystone predator and keystone intransitivity and the rescue of a completely subdominant species (DOI: 10.1073/pnas.2421005122)
Escrito por Morgan Sherburne de Michigan News, adaptado al español por Juan Ochoa.
PUBLICADO POR:https://mundoagropecuario.com
