Los insectos están relacionados con diversas actividades humanas entre las que se cuenta la producción agropecuaria. Es ahí donde llaman más la atención pues algunas especies se manifiestan como plagas, ocasionando pérdidas en los cultivos.
Los insectos interactúan en los agroecosistemas con diversas especies de plantas y otros organismos, pero el agricultor afecta el equilibrio establecido entre sus poblaciones y sus reguladores naturales mediante prácticas agrícolas desestabilizadoras como el incremento de su hospedante preferido (monocultivo) o el uso de sustancias tóxicas para controlarlos (insecticidas).
La denominada como “entomología agrícola” se describe como la ciencia que estudia todos aquellos insectos capaces de relacionarse directamente con el sistema agrícola y modificarlo. Por lo tanto, dentro de esta definición se incluyen los insectos polinizadores, los fitófagos (que se alimentan de material vegetal) y los que desarrollan una simbiosis mutualista (ambos individuos obtienen un beneficio), por ejemplo, al vivir en el interior de las plantas, como es el caso de varias especies de hormigas que viven en estructuras formadas en las ramas de las acacias y la protegen si algún herbívoro pretende consumir sus hojas. Además, todos aquellos insectos que interaccionen con ellos directamente, también podrán ser objeto de estudio de esta ciencia.
Insectos como puede ser un escarabajo agujerea el tronco de un árbol para hacer una galería en la madera que proteja su puesta. A medida que excava el túnel, dispersa esporas de hongos de ambrosía que alimentarán a las larvas.
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Cuando perforen otro árbol, los escarabajos adultos serán vectores de transmisión de las esporas del hongo hacia un nuevo hábitat. Este mutualismo entre insectos y hongos de ambrosía podría tener más de 100 millones de años de antigüedad -mucho más de lo que se pensaba hasta ahora- según un artículo publicado en la revista Biological Reviews.
El trabajo analiza por primera vez la relación simbiótica y la coevolución entre escarabajos y hongos de ambrosía desde una perspectiva paleontológica, y lo hace mediante el registro fósil del Cretácico de estos grupos biológicos. Son autores del estudio los expertos David Peris y Xavier Delclòs, de la Facultad de Ciencias de la Tierra y del Instituto de Investigación de la Biodiversidad (IRBio) de la Universidad de Barcelona, y Bjarte Jordal, de la Universidad de Bergen (Noruega).
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Escarabajos que cultivaban hongos millones de años antes de la agricultura humana
Desde hace millones de años, algunas termitas, hormigas y cucarachas tienen la capacidad de cultivar hongos para poder alimentarse. Este mutualismo entre insectos y hongos -una de las simbiosis mejor estudiadas del mundo natural- es una estrategia evolutiva análoga a la actividad agrícola de la especie humana, que existe desde la revolución neolítica.
Entender el origen de la simbiosis entre insectos y hongos es un ámbito de interés en diversas disciplinas científicas. En la actualidad, el mutualismo entre escarabajos y hongos simbióticos de ambrosía es la causa de plagas en bosques y cultivos que generan graves pérdidas ecológicas y económicas. Sin embargo, «todavía no se conocen bien los factores ecológicos que originaron esa estrategia alimentaria, ni cómo se transformó en una relación simbiótica con dependencia obligada», explica David Peris, primer autor del artículo.
¿Cuándo se inició el linaje de los insectos agrícolas?
Tradicionalmente, los estudios filogenéticos sugieren que la fungicultura de los escarabajos se inició hace más de 50 millones de años -mucho antes que en los demás insectos- e incluso algunos estudios la datan hace unos 86 millones años. «Es probable que la relación simbiótica entre hongos y cucarachas se haya originado hace más de 100 millones de años, durante el Cretácico inferior, en grupos de cucarachas que habían pasado desapercibidos hasta el momento», revela ahora David Peris.
En el marco de la investigación, los expertos han estudiado varios especímenes de los grupos biológicos capturados en ámbar del Cretácico de todo el mundo. Así, el origen de los hongos de ambrosía es más antiguo que los principales grupos de escarabajos de las subfamilias Scolytinae y Platypodinae -familia Curculionidae- que hoy día cultivan hongos en los troncos de los árboles, apuntan los autores.
«Eso indica que esos hongos empleaban algún otro grupo de insectos para dispersarse hace millones de años», apunta Peris. «Además, otros grupos de escarabajos con un comportamiento similar al de los escarabajos de ambrosía -familia Bostrichidae y sobre todo Lymexylidae- presentan un abundante registro fósil más antiguo que coincidiría con la aparición de los hongos de ambrosía, según revelan otros estudios previos».
«Lo más interesante de todo -continúa el experto- es que algunos trabajos citan la capacidad de cultivar los hongos en algunas de estas especies actuales».
Convergencia evolutiva hacia un mutualismo obligado
El proceso de cultivo de los hongos empieza cuando los escarabajos colonizan un nuevo tronco o una rama de árbol. Durante el Cretácico, la abundancia de hongos y cucarachas de la madera propició una domesticación inicial de algunos grupos de hongos.
Inicialmente, las esporas fúngicas eran transportadas accidentalmente de árbol a árbol por los escarabajos barrenadores, «hasta que esta asociación mutuamente beneficiosa evolucionó hacia una simbiosis más íntima en la que los hongos eran transportados hacia un árbol, los micelios fúngicos crecían y las larvas de los escarabajos se nutrían del hongo», apunta Bjarte Jordal.
Esta conjunción de factores, sumada a la alta capacidad de adaptación y cambio de los simbiontes, facilitó las adaptaciones morfológicas y ecológicas de los grupos biológicos que convergieron evolutivamente en un mutualismo obligado. Es decir, una relación simbiótica entre insectos y hongos de carácter beneficioso para ambos organismos que aún perdura.
«Sin embargo, habrá que profundizar en el conocimiento sobre la ecología de las especies de las familias Lymexylidae y Bostrichidae para obtener conclusiones más concretas. Por lo tanto, el descubrimiento de nuevos fósiles en ámbar cretácico de estos grupos biológicos ayudará sin duda a interpretar mejor la historia evolutiva de esta relación simbiótica que ha llegado a nuestros días», concluye el catedrático Xavier Delclòs.
