¿Cuál es el insecto de un milímetro que salvó la economía de un país?

Dispersos entre los bosques de gran biodiversidad del sudeste asiático, millones de agricultores se ganan la vida cultivando yuca. Este cultivo comercial, cosechado tanto por pequeños agricultores que poseen solo una o dos hectáreas como por granjas industriales repartidas en miles de hectáreas, se vende principalmente a fabricantes que utilizan su almidón en plásticos y pegamentos.

Cuando la yuca se importó por primera vez al sudeste asiático desde Sudamérica (al igual que a África unas décadas antes), pudo crecer sin la ayuda de pesticidas.

Luego, en 2008, la cochinilla de la yuca siguió al tubérculo hasta Asia y comenzó a devastar los cultivos. Para compensar las pérdidas, los agricultores comenzaron a invadir los bosques alrededor de sus parcelas para tratar de obtener un poco más de cosecha.

"Algunas de esas áreas están bajo una presión significativa por la deforestación", dice Kris Wyckhuys, experto en controles biológicos del Instituto de Protección Vegetal de la Academia China de Ciencias Agrícolas en Pekín.

Algunos productos sustitutos en el mercado del almidón, como el maíz y la papa, subieron de precio. El precio del almidón de yuca se triplicó en Tailandia, el principal exportador mundial.

"Cuando un insecto reduce el rendimiento de los cultivos en un 60-80%, se produce un gran impacto", dice Wyckhuys. La solución fue encontrar al enemigo natural de la cochinilla, una avispa parasitaria de 1 milímetro de largo (Anagyrus lopezi), en su nativa Sudamérica.

Esta avispa es extremadamente selectiva en la elección de la cochinilla de la yuca como huésped de sus larvas. A finales de 2009 se había introducido en las tierras de cultivo de yuca en Tailandia y había comenzado a abrirse camino a través de las cochinillas.

Control biológico clásico

No hay información detallada sobre la rapidez con la que la avispa redujo las poblaciones de cochinillas en el país. Pero a mediados de 2010, "millones de avispas parasitarias eran criadas y liberadas en masa en Tailandia, incluso desde aeronaves. Y podemos suponer que su impacto en las poblaciones de cochinillas se pueden sentir con bastante rapidez", dice Wyckhuys.

Cuando se utilizó la misma avispa para controlar las cochinillas en África occidental, a principios de la década de 1980, rápidamente suprimió los niveles de población de la plaga de más de 100 individuos en cada punta de yuca a menos de 10-20.

Casi tres años después, la avispa se había dispersado efectivamente en más de 200.000 kilómetros cuadrados en el suroeste de Nigeria y se podía encontrar en la mayoría de los campos de yuca de la zona.

Este tipo de intervención se denomina control biológico clásico: encontrar un depredador natural e introducirlo en un cultivo para frenar la propagación de una plaga.

Wyckhuys calculó un beneficio económico para los agricultores en 26 países de la región Asia-Pacífico de US$14.600 millones a US$19.500 millones por año. "La acción de una avispa de 1 mm ayudó a resolver un gran impacto financiero en el mercado mundial del almidón", dice.

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Nuestra comprensión de los beneficios de un depredador adecuado en las tierras de cultivo se remonta a milenios, aunque el control biológico ha pasado de moda en las prácticas agrícolas modernas.

"El control biológico fue el habitual durante miles de años, por lo que causa risa pensar que es nuevo", dice Rose Buitenhuis, científica de la organización independiente de ciencia hortícola Vineland Research and Innovation Center, en Ontario, Canadá.

Si el también llamado "biocontrol" llega a tener tanto éxito, ¿por qué ahora es un método poco común para combatir las plagas? ¿Qué pasa cuando sale mal? ¿Y por qué los investigadores están presionando para cambiar eso?

La vieja usanza

Para la gente de la Mesoamérica precolombina, los sapos de caña existían en algún lugar entre la vida y la muerte y eran venerados como mediadores del inframundo. Los anfibios producen una poderosa toxina capaz de inducir experiencias alucinógenas.

Los mayas son famosos por adorar serpientes y aves rapaces, que aparecen en exquisitos ejemplos del arte mesoamericano. También retrataron al humilde sapo en obras de arte.

Como animales semiacuáticos y precursores de la lluvia, esenciales para la salud de los cultivos, son sinónimo de agua y, por lo tanto, de vida.

El sapo también fue visto como un poderoso aliado para mantener a raya a las plagas que destruían los cultivos. Fueron recibidos en campos de maíz y lugares de almacenamiento, donde son un depredador natural de escarabajos y pequeños roedores que podrían diezmar un cultivo.

Pero la misma neurotoxina que tienen, la bufotenina, que los sacerdotes usaban como alucinógeno, era también la principal defensa del sapo de caña contra sus propios depredadores y es lo suficientemente venenosa como para matar a un humano descuidado. Los pueblos indígenas de Mesoamérica comprendieron la dualidad del mundo natural. El sapo de caña representaba tanto la vida como la muerte.

Problemas en la actualidad

Pero el sapo de caña es odiado en Australia. Importado de las Américas como biocontrol en 1935, prosperó en su nuevo entorno en los cultivos de caña de azúcar de los estados del noreste.

La abundancia de su presa favorita, el escarabajo de la caña, junto con otros insectos nativos australianos, y la ausencia de depredadores adecuados hicieron que el número de sapos de caña se disparara.

En 2007, se estimaba que el sapo de caña cubría alrededor de 1,2 millones de kilómetros cuadrados de áreas silvestres australianas y una población de 1.500 millones. Es probable que los números aumenten con el cambio climático.

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El resultado fue devastador. Las poblaciones de depredadores colapsaron, especies que normalmente se alimentan de sapos nativos, como quolls (un tipo de marsupial) y goannas (grandes lagartos), murieron a causa de la toxina del sapo de caña.

El gobierno australiano y los activistas locales eliminan millones de sapos cada año. "Los sapos fueron liberados en contra de los consejos científicos en ese momento", dice Wyckhuys.

Liberar a los sapos "fue algo que nunca debió haberse hecho y es completamente imposible en el control biológico moderno: no se liberan depredadores vertebrados generalistas, polífagos".

El sapo de caña no es un caso único. Hay al menos diez casos de controles biológicos que se han convertido en especies invasoras a lo largo de la historia.

En la Segunda Guerra Mundial, las fuerzas japonesas y aliadas liberaron peces mosquito para que se alimentaran de las larvas de mosquitos en un esfuerzo por reducir la propagación de la malaria entre las tropas en las islas del Pacífico.

Estos pequeños peces de aspecto inocuo son ahora una especie invasora en esa área, donde se dispersaron rápidamente y superaron a las especies locales. Lo mismo se aplica a la mariquita asiática en Europa, introducida para controlar los pulgones.

Como resultado de grandes fallas como esta, el uso de controles químicos (pesticidas) en lugar de biocontroles cobró impulso en la primera mitad del siglo XX.

Pero, con un puñado de excepciones, la controvertida imagen de los biocontroles es en gran medida infundada. Las introducciones exitosas superan al menos en 25 veces el número de casos de fracaso.

Ahora, algunos investigadores están intentando cambiar la percepción de los controles biológicos. Dicen que los días de los pesticidas están contados.

¿El fin de los pesticidas?

"Los controles químicos resolvieron muchos problemas en las décadas de 1930, 1940 y 1950", dice Buitenhuis. "Los agricultores no tenían que trabajar tan duro. Podría simplemente ir a su gaveta, encontrar un aerosol y las plagas morían".

El problema con eso es que las especies de plagas se reproducen rápidamente, lo que significa que un individuo que es resistente a un pesticida puede producir crías resistentes muy rápidamente.

Los productores de pesticidas tienen que refinar constantemente sus productos para mantenerse al día con la plaga, lo que Buitenhuis llama una "cinta de correr" para los pesticidas. La cantidad de plaguicidas disponibles para los agricultores se está agotando.

En 2018, la Unión Europea prohibió por completo tres pesticidas de una clase de sustancias químicas llamadas neonicotinoides, ya que su uso ya había sido severamente restringido en 2013.

Estos químicos, que son similares en estructura a la nicotina, recubren las semillas para protegerlas de las plagas en el suelo. Sin embargo, a medida que crece el cultivo, el pesticida se absorbe y se esparce por el tejido de la planta, donde se acumula en el polen y el néctar.

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Los polinizadores tanto silvestres como domesticados que se alimentan de esas plantas se exponen al pesticida. Los críticos de la prohibición señalan que limitar los plaguicidas para el tratamiento de semillas podría derivar en su reemplazo por plaguicidas en aerosol, que pueden ser igualmente dañinos para los polinizadores y son más costosos para los agricultores.

"Existe una amplia gama de factores sociales y ecológicos negativos relacionados con los pesticidas", dice Wyckhuys.

"Desde los gases de efecto invernadero utilizados para producir y distribuir productos químicos, las emisiones sustanciales de gases de efecto invernadero, hasta las implicaciones para la salud humana de los agricultores y los consumidores".

"Los impactos no se limitan solo a los campos o a la granja, sino que se amplifican en todo el ambiente, se propagan a través del agua superficial o el polvo y se absorben en el aire mediante aerosoles ".

Se han encontrado residuos de plaguicidas en el bosque nuboso de Costa Rica y la Gran Barrera de Coral en Australia.

Y cuando los pesticidas aparecen en el lugar equivocado, se convierten en biocidas, algo que mata la vida. Cuando se filtran al medio ambiente alrededor de las tierras agrícolas, reducen las comunidades biológicas y degradan los ecosistemas. Lo que atrae a científicos como Wyckhuys sobre los controles biológicos es que su aplicación puede ser mucho más específica.

¿Qué opciones hay?

En términos generales, existen tres tipos de biocontroles: depredadores, parasitoides y patógenos. Los sapos de caña son un ejemplo de control biológico depredador. Se alimentan de los escarabajos de la caña, pero desafortunadamente no son demasiado exigentes (son "polífagos") y en Australia comenzaron a cazar otros insectos nativos que no eran plagas.

Los parasitoides son un poco más desagradables. A menudo, estos tipos de control biológico son especies de avispas o moscas parásitas que ponen sus huevos dentro de orugas o escarabajos solo para que las larvas resultantes salgan del abdomen de su huésped, matándolas en el proceso.

Los patógenos pueden tomar la forma de hongos, virus o bacterias que matan o hacen infértil al huésped. Estos tienden a ser usados contra especies de plagas bastante específicas, lo que los convierte en una opción popular para la investigación moderna de control biológico porque existe un menor riesgo de que ataquen a otras especies inofensivas con consecuencias no deseadas.

Aunque, como todos hemos descubierto recientemente, los virus saltan de especie a especie de vez en cuando con bastante éxito. Los biocontroles exitosos deben tener una alta tasa de reproducción, por lo que pueden multiplicarse rápidamente cuando detectan una plaga, ser muy específicos en qué especies tienen como blanco y ser capaces de buscar a sus presas de manera eficiente.

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En la práctica, ningún biocontrol es perfecto. En cambio, los investigadores equilibran finamente los riesgos asociados con cada uno de estos.

"El control aumentado es muy popular en el sector europeo de invernaderos", dice Wyckhuys. "En algunas áreas, el uso de pesticidas es cero". En años más recientes, la popularidad de los biocontroles se ha extendido a otros sectores como el cultivo de flores, la viticultura y frutas de exterior como la fresa.

"En Canadá hicimos una encuesta en 2017/2018, el 92% de los cultivadores de flores usan el biocontrol como la principal estrategia de control de plagas", dice Buitenhuis.

"Es una historia de éxito asombrosa y se produjo debido a la resistencia a los pesticidas, especialmente en Canadá". Buitenhuis y Reid esperan que los agricultores de grandes superficies cambien a los biocontroles para sus cereales y granos.

"Si un agricultor decide que un control biológico se puede utilizar en trigo o cebada, es por nosotros", dice Reid. Asimismo, Buitenhuis dice que persuadir a países como Colombia, Ecuador y Kenia para que adopten tales enfoques sería un "gran logro". "Eso ya viene", dice Buitenhuis. "El uso exclusivo de productos químicos no es una estrategia sostenible a largo plazo".