Desarrollo de métodos cuantitativos para la selección de los mejores agentes de control biológico y sus estrategias de liberación: Nuevos criterios para incrementar el éxito en su aplicación

Abstract

El control biológico es una disciplina que utiliza enemigos naturales como parasitoides, depredadores y patógenos para regular poblaciones plagas. Aunque este ha sido eficaz en numerosas instancias, también existieron casos donde no funcionó. Una posible causa es la falta de criterios fiables para determinar a priori que atributos de los agentes de control determinarían una estrategia de control exitosa. Asimismo, no existe una teoría predictiva que permita pronosticar el tipo de estrategia más adecuada: la liberación simple o la múltiple. El modelo más utilizado para evaluar a los agentes de control fue la respuesta funcional. Sin embargo, es un modelo muy simplista y tiene bajo poder predictivo. El objetivo de este trabajo fue desarrollar enfoques metodológicos que, dado un grupo de especies candidatas, permitan estimar la estrategia más adecuada de liberación de enemigos naturales. Como sistema de estudio se utilizó a la cochinilla de los cactus Hypogeococcus sp., los parasitoides Anagyrus cachamai, A. lapachosus, y el depredador Hyperaspis conclusa. Primero se analizó la biología de las especies para identificar aquellos atributos biológicos que comparten con especies asociadas a programas de control biológico que resultaron exitosos. Luego se propusieron una serie de modelos, a partir de los cuales cada agente de control fue evaluado mediante un estudio dinámico de su respuesta funcional y su interacción con otros enemigos naturales. Los estudios efectuados acerca de la biología de los enemigos naturales indicaron que son fáciles de criar, que poseen una proporción de sexos balanceada y que su tiempo de desarrollo está sincronizado al del hospedador. Los parasitoides y el depredador tuvieron una cierta capacidad de aprendizaje en el consumo de las presas/hospedadores; sin embargo, en el depredador, ese aprendizaje obró de manera acumulativa, mientras que en los parasitoides no. En el depredador, el consumo de presas disminuyó al aumentar su edad. En los parasitoides, el consumo de hospedadores estuvo sujeto a la disponibilidad de huevos maduros de las avispas. En la interacción parasitoide-parasitoide, la especie A. cachamai fue la que tuvo mayor habilidad para explotar el recurso, y la especie A. lapachosus fue la que presentó mayor fuerza competitiva, además de comportarse como un hiperparasitoide facultativo. En la interacción depredador-parasitoide, H. conclusa tuvo la habilidad de distinguir entre presas parasitadas y no parasitadas, prefiriendo aquellas que sí lo estaban. En cuanto al control biológico de Hypogeococcus sp., los modelos planteados indican que una liberación múltiple producirá mayor control que una simple. Primero debería liberarse A. lapachosus, luego A. cachamai y finalmente H. conclusa.

Biological control is a method that uses natural enemies as parasitoids, predators and pathogens to regulate pests. Although the introduction of natural enemies to control pests was effective in many instances, there were also examples where it did not work. One of the possible causes of failure is the lack of reliable criteria to determine a priori the attributes of the control agents that must be taken into account to carry out a successful control strategy. In addition, there is no theory to predict the most suitable strategy: single or multiple releases. The most used model to assess control agents was functional response. However, it is very simplistic, and has low predictive power. The objective of this research was to develop methodological approaches to select the most appropriate release strategy of natural enemies when there is a group of candidate species. The study was conducted on the cactus mealybug Hypogeococcus sp., the parasitoids Anagyrus cachamai, A. lapachosus, and the predator Hyperaspis conclusa. First, the biology of the candidate species was described in order to identify the biological attributes that they share with species associated with successful biological control programs. Then a series of models was proposed from which each control agent was evaluated through a dynamic study of its functional response and its interaction with other natural enemies. The studies carried out on the biology of the natural enemies indicated that they are easily reared, have a balanced sex ratio, and that their development time is synchronized with that of the host. The parasitoids and the predator had a certain learning capacity in the consumption of prey/host; however, in the predator, that learning acted cumulatively, but in the parasitoids it did not. With the predator, the prey consumption decreased with increasing age. With the parasitoids, the host consumption was subject to the availability of the wasps´mature eggs. In the parasitoid-parasitoid interaction, A. cachamai was the species that had the greatest ability to exploit the resource, while A. lapachosus was the species that presented the greatest competitive force, in addition to behaving like a facultative hyperparasitoid. In the predator-parasitoid interaction, Hyperaspis conclusa showed host selection behavior, preferring those hosts that were parasitized. Regarding the biological control of Hypogeococcus sp., the models proposed indicate that a multiple release strategy will produce more control than a simple one. Anagyrus lapachosus should be released first, then A. cachamai and finally H. conclusa.