Control biológico de culícidos: análisis de la capacidad predatoria de estadios inmaduros de insectos del orden Odonata

Abstract

Los mosquitos tienen importancia sanitaria a nivel mundial. La necesidad de estrategias ecológicas para tratar el problema de la proliferación de mosquitos vectores plantea a los enemigos naturales como una opción atractiva. El ciclo de vida de estos insectos incluye una etapa acuática, durante la cual se desarrollan los estadios inmaduros, y es el período durante el cual ocurren muchos de los procesos de regulación de las poblaciones. La predación es considerada como una de las interacciones biológicas más importantes en los ambientes acuáticos. El orden odonata (Insecta) cuenta con estados inmaduros acuáticos y adultos voladores. Si bien en la zona no existen estudios ecológicos sobre la relación predador-presa de odonatos y mosquitos, a nivel mundial se ha evaluado la capacidad de varias especies de odonata. Para evaluar el control de las poblaciones de mosquitos con predadores, es un requisito caracterizar las relaciones tróficas entre especies predador-presa. Las relaciones evolutivas entre especies autóctonas influyen en el control de vectores. Por ello, en primer lugar, se relevó la fauna de Odonata presente en la zona. Se colectaron y criaron larvas y adultos en arroyos y canales de drenaje de la zona sur de la provincia de Misiones. También se relevaron sitios de la ecorregión Selva Paranaense. Se examinaron sitios de cría artificiales (piletas de natación), donde se determinó al mayor nivel taxonómico posible la composición de la entomofauna acompañante, además de odonatos y mosquitos. Luego se determinó la distribución y parcialmente las condiciones de cría de los insectos del orden Odonata, procedimos con la caracterización de la actividad predatoria. La capacidad predatoria de larvas de Odonata sobre culícidos se evaluó en laboratorio y en piletas de natación (criaderos artificiales usados por ambos ordenes). Los ensayos de capacidad y rendimiento de predación se realizaron en un gradiente de condiciones con dificultades variadas. Se evaluó la respuesta funcional para Pantala flavescens (Anisoptera: Libellulidae). Tres formas de observar las presas post-ingesta fueron utilizadas: dos de observación directa (extracción del tubo digestivo y analisis de pellets fecales) y un método de biología molecular (extracción y amplificación del ADN presa del tubo digestivo de odonatos con marcadores del gen mitocondrial Citocromo Oxidasa I). Los resultados obtenidos muestran que los odonatos están presentes en diversos ambientes de la provincia de Misiones, incluidos aquellos donde la urbanización avanza. En criaderos artificiales, como las piletas de natación, los estadios inmaduros de Pantala flavescens coexisten con larvas de mosquitos y estos son parte de su dieta. En estos criaderos también se registra la presencia de predadores de los órdenes Hemíptera y Coleoptera. Las larvas de Odonata evaluadas son predadores voraces con una respuesta funcional de tipo II. Los análisis post-ingesta permitieron identificar las larvas consumidas de Culex quinquefasciatus. La coexistencia y regulación de Odonata y mosquitos se da naturalmente cuando las condiciones son favorables. Protegiendo el agua y la vegetación, el control biológico podría ocurrir espontáneamente en zonas biodiversas como la provincia de Misiones.

Mosquitoes are a major global health problem. The life cycle of these insects includes an aquatic stage, during which immature stages develop, and is the period during which many of the processes of population regulation occur. Predation is considered one of the most important biological interactions in aquatic environments. Given the need for ecological strategies to address the problem of mosquito proliferation vectors poses natural enemies as an attractive option. The order odonata (Insecta) has immature aquatic states and flying adults. Although there are no ecological studies in the area on the predatory-prey relationship of odonates and mosquitoes, the capacity and efficiency of several odonata species have been evaluated worldwide. For a sustainable biological control program, it is a prerequisite to characterize the trophic relationships between native species. Therefore, in the first place, we surveyed the fauna of Odonata present in the area. Larvae and adults were collected and raised in streams and drainage channels in the southern part of the province of Misiones. Sites from the Selva Paranaense ecoregion were also surveyed. Artificial breeding sites (swimming pools) were examined, where the composition of the accompanying entomofauna was determined at the highest possible taxonomic level, in addition to odonates and mosquitoes. After determining the distribution and partially the breeding conditions of insects of the order Odonata, we proceeded with the characterization of predatory activity. The predatory capacity of Odonata larvae on culicids was evaluated in laboratory and in swimming pools (artificial hatcheries used by both orders). Predation capacity and performance tests were performed on a gradient of conditions with varying difficulties. Functional response was evaluated for Pantala flavescens (Anisoptera: Libellulidae). Finally, different ways of observing the preys after intake were evaluated through dissections, fecal matter and extraction and amplification of the DNA prey of the digestive tract of odonates with markers of the mitochondrial gene Cytochrome Oxidase I. The results show that odonates are present in various environments in the province of Misiones, including those where urbanization is advancing. In artificial breeding sites, such as swimming pools, the immature stages of Pantala flavescens coexist with mosquito larvae and these are part of their diet. The presence of predators of the orders Hemíptera and Coleoptera is also recorded in these farms. The predatory capacity of the analyzed Odonata larvae shows that they are voracious predators with a functional response of type II. Post-intake analyses allowed the identification of the larvae consumed by Culex quinquefasciatus. The coexistence and regulation of Odonata and mosquitoes occurs naturally in favorable conditions. Then through protection of water and vegetation, biological control could occur spontaneously in biodiverse areas such as the province of Misiones.