EVALUACIÓN DE LOS IMPACTOS DE

ENEMIGOS NATURALES

USANDO INFORMACIÓN SOBRE LAS DENSIDADES DE

ENEMIGOS NATURALES EN MIP

Modificación de los Umbrales de MIP

Con este sistema, se puede utilizar información sobre el % de parasitismo de Helicoverpa zea, contando los huevecillos blancos

(sanos) y los negros (parasitados), calculando la proporción negra, y poniendo los resultados en una gráfica de muestras secuenciales

Modificación de los Umbrales de MIP-segundo ejemplo

El umbral por un minador de manzana es 13 minas/100 hojas en la 1ra generación del minador. Pero tomando en cuenta los que están parasitados, el umbral realmente es

más alto

Evaluación de los Impactos de los Agentes de CBC

Evaluación de los Impactos de los Agentes de CBCMétodos de “Sin y Con” el Agente

1. Antes y después, en el mismo lugar

2. Parcelas sin y con el agente en lugares diferentes

3. Uso de jaulas de exclusión

4. Uso de químicos selectivos de excluirlos agentes de algunas parcelas

Evaluación de los Impactos de los Agentes de CBCMétodos de “Sin y Con” el Agente

MÉTODO #1EVALUACION DE LA DENSIDAD DE LA PLAGA, POR PERDIDAS DEL CULTIVO

“ANTES Y DESPUÉS”DE LA INTRODUCION DEL AGENTE

Ejemplo #1La invasión de mosca prieta

en Florida y sucontrol por parasitoides introducidos

Negro = ninfas

Las ninfas de la mosca prieta están negras. De las que hansalido parasitoides tienen huecos

Amitus hesperidum controló la mosca prieta en Florida

Para evaluar el impacto de A. hersperidum, se medían la densidad de la plaga y el nivel de parasitismo antes y despues de su liberacion,

en arboles caseros

Citrus blackfly nymphal density “before and after” parasitioid introduction

Densidad de la plaga“después”

CBC de mosca prieta en FL: datos de antes y después de la liberación de dos parasitoidesDensidad de la plaga “antes”

Aumentodel parasitismo

Ejemplo #2Escama de oliva, Parlatoriaoleae en CA, antes de la introducciónde Aphytismaculicornis

“Antes” del CBC de P. oleae = 43% culls

“Después” del CBC de P. oleae0.3% culls, 99% reducción

1. Se necesita comenzar muestreos en el campo algunos años antes de las liberaciones del parasitoide

2. Como un testigo de cambios en el clima a través de los años, se necesita tener algunasparcelas de “antes” sin liberaciones

Problemas con el diseño de experimentos de “antes y después”

Evaluación de los Impactos de los Agentes de CBCMétodos de “Sin y Con” el Agente

MÉTODO #2Parcelas testigo y de liberación en

lugares diferentes

Insert picture of ck lifestagesfrom C drive

Evaluación del Efecto de Enemigos Naturales –Densidades de la escama en un lugar testigo tipico,

sin C. kuvanae

La planta murióal final del verano

Insert picture of ck lifestagesfrom C drive

Predator build up

Scale decline

Densidades de la escama en un lugar de pruebatípico, con C. kuvanae

Aumento del depredador

Disminución en la densidad de la escama

Insert picture of ck lifestagesfrom C drive

Predator build up

Resumen de los efectos de Chilocorus kuwanaeen 28 lugares de investigación

Depredador presente

Depredador ausente

Conclusión: los sitios en los cuales la escamaaumentó fueron aquellos sin depredadores, en aquellos con depredadores, la escama bajó en

No. de lugares en los cuales la escama

Aumenta Disminuye No cambia

1. Los tratamientos (liberaciones o no) deben ser asignados a lotes al azar

2. Los lotes testigo a veces son invadidos por el enemigo natural debido a dispersión natural. Para evitar esto, la separación entre los lotestestigo y los de liberaciones debe ser ampliada. A veces esto es realizado agrupando los testigos fisicamente, lo cual va en contra de laasignación al azar.

Problemas potenciales con el diseño de los“lotes separados por geografía”

Evaluación de los Impactos de los Agentes de CBCMétodos de “Sin y Con” el Agente

MÉTODO #3

Medición de densidades de la plagaen el campo vs desnsidades dentro

de jaulas que excluyen a los enemgios naturales

3 tratamientos-jaulas abiertas y cerradas, y ramas sin jaulas

Jaulas para excluir enemigos naturales Jaulascerradas paraexcluir los enemigosnaturales (son tratadas con DDT al principio del experimentopara matarenemigosnaturalesiniciales)

Jaluasabiertas quepermiten el acceso a los parasitoides de lasescamas

Las ramasno enjauladasson testigosdel efecto de la jaula

Un experimento con la escama roja de CA

Jaulas pequeñasllamadas “leaf clip cages” pueden ser

usadas paraevaluar los impactos de

parasitoides sobreespecies como

escamas y moscasblancas

Mortalidad de la plaga dentro y fuera de los “leaf clip cages”

Ejemplo #1: Efecto de parasitoides sobre la escama de CA

Ejemplo #2 del uso de jaulas para excluir enemigosnaturales: el piojo arenoso de cassava (Phenococcus

manihoti) en Africa y Epidinocarsis lopezi

Ejemplo #2: Uso de jaulas para excluir enemigos naturales del piojoarenoso de yuca (Phenococcus manihoti) en Africa

Note escala logarítmica

>97% redución

1. Temperaturas más altas en jaulas, produciendo desarrollo más rapido y quizásmás generaciones

2. Humedades más altas, aumentando niveles de enfermidades causadas por infeciones de hongos

3. Falta de oportunidad de dispersión natural de la progenie de la plaga

Problemas potenciales con el diseño de “jaulas para excluir enemigos naturales”

Evaluación de los Impactos de los Agentes de CBCMétodos de “Sin y Con” el Agente

MÉTODO #4

Aplicación de un plaguicidaselectivo

Uso de plaguicidas selectivos para excluir enemigosnaturales

Los plaguicidas deben:1. Matar el enemigo

natural2. No afectar la plaga3. No estimular la

reproducción de la plaga

Uso de DDT para excluir

enemigosnaturales

de la escama roja

de CA

Ejemplo #1 del uso de químicos selectivos

Aumentode 70x en la plaga

Ejemplo #2 del uso de químicos selectivos

Uso de carbaryl para excluir depredadores de un ácaro(Pacific mite) en viñedos en CA

Aumento de 30x en la plaga

Ejemplo #3 del uso de químicos selectivos, el piojo arenoso de la yuca

Los residuos de algunos plaguicidas estimulan la tasa de incremento poblacional en grupos como ácaros y áfidos

1.2 huev. por testigos

Uno de los problemas con el uso de plaguicidas selectivos: hormolygosis

1.6 huev. en el tratamiento con residuos bajos

0.6 huev. en el tratamientocon residuosbajos

1. A veces es difícil encontrar plaguicidas quematen al enemigo natural sin afectar a la plaga (es fácil con malezas)

2. Es probable que los plaguicidas eliminen todoel complejo de enemigos naturales y no solo la especie de interés

3. Algunos plaguicidas estimulan la fertilidad de las plagas, aumentando sus densidades

Problemas potenciales con el diseño de “uso de plaguicidas selectivos”

Algunas hormigas que colectan la miel de Homoptera, atacan los enemigos naturales de estos, creando lotes sin

enemigos naturales (“biological check method”)

Usando Tablas de Vida

Evaluación de los Impactos de los Agentes de CBC

Tablas de vida

1. Son una manera de organizar datos sobremortalidad por comparación

2. Permiten la comparación de mortalidadescausadas por factores diferentes

3. Permiten la separación de factores de mortalidadque actúan en el mismo momento

4. Permiten la detección de factores que actuan con dependencia de densidad positiva (si las tablasestán disponibles por una serie de generaciones)

Diseños usando tablas de vida

1. Una generación- una descripción de lo queha pasado en una sola generación

2. Seria- permiten la búsqueda por dependencia de densidad positiva

3. Emparejada- tablas por poblaciones con y sin una fuente de mortalidad de interés

Tablas por cohortes vs un población natural

1. Cohortes – tablas basadas en la mortalidadde un grupo de individuos manipulados o establecidos por el investigador

2. Poblaciones naturales – tablas basadas en muestras de un población natural en el campo

Para insectos que no pueden moverse (comominadores de hojas) es

fácil establecer cohortesy encontrarlas más

tarde

Minas de Phyllonorycter crataegella (Lepidoptera: Gracillariidae) en manzana

El efecto de la mobilidad

Cohortes de larvas de Phyllonorycter crataegella(Lepidoptera: Gracillariidae)

Una larva pequena de Phyllonorycter crataegelladentro de un mina abierta

Pupa de Phyllonorycter crataegella

Evidencia de emergencia de palomillas de minas de Phyllonorycter crataegella

Una larva del eulophido Sympiesis marylandensis en una mina

Larva del parasitoide

Huésped muerto

Ejemplo de un tabla de vida

¿Qué mortalidad es suficientepara controlar la plaga?

R0 es el mejor indice del efectosobre la plaga

Tablas emparejadas #1- Phyllonorycter crataegella

Huerta sin plaguicidas

Tabla de vida de Phyllonorycter crataegella en una huerta de manzana no-tratata con plaguicidas , Buckland, MA, 1981

65% parasitismo larval

Población aumenta por 1.8X

Huerta sin plaguicidas, parasitimo omitido

Población aumenta 8.6X

Manipulación de la tabla de vida previa de Phyllonorycter crataegellaen una huerta de manzana no-tratata con plaguicidas , Buckland,

MA, 1981, omitiendo el efecto del parasitismo larval

Huerta sin plaguicidas, parasitismo eliminadopor plaguicidas

Popl’n aumenta 8.5X

Tabla de vida de Phyllonorycter crataegella en una huerta de manzana tratada con plaguicidas , Buckland, MA, 1981. La plaga

fue resistente a los plaguicidas, pero los parasitoides, no.

Comparación de valores de Ro en poblaciones sin y con el enemigo natural de interés, en tablas de vida emparejadas

Valores Ro

• Huerta sin plaguicidas 1.8X• Tabla #1, con parasitismo

omitido 8.6X• Huerta tratada con

plaguicidas-testigo químico 8.5X

Conclusión: la predicción basada en la tabla de vida sin plaguicidas va de acuerdo con lo ocurrido en unahuerta tratada, faltando parasitoides

Tablas de vida emparejadas, ejemplo #2- moscas blancassobre noche buena en invernaderos

B. tabaci, raza B adulto (I) y ninfas (D)

Eretmocerus eremicus, un parasitoide de la mosca blancaBemisia tabaci usado en noche buena via BC por aumento

Tablas de vida basadas en cohortes emparejadas han sidousadas para medir el impacto de Eretmocerus eremicussobre Bemisia tabaci en noche buena en invernaderos

Áreas fijadas en hojas son fotografiadas cada 3 días y la sobrevivencia de ninfasespecificas es anotada

Ninfa de moscablanca

Tabla de vida de Bemisia tabaci en noche buena sin liberaciones de parasitoides

75% sobrevivencia (huev--adulto, R0 = 67 (90 huev./F)

Tabla de vida de Bemisia tabaci en noche buena conliberaciones de parasitoides

8% sobrevivencia (huev--adulto, R0 = 7.2 (90 huev./F)

Tablas de vida para una serie de generaciones en un solo lugar pueden ser

analizadas para detectar factores queactúan con dependencia de densidad

positiva

Var

¿Qué es dependencia de densidad positiva?

VDB

La manera de detectar positivaen niveles de mortalidad

dependencia de densidadpara una serie de generaciones

This is an example of a multi-equilibrium modelwith complex density dependence

¿Qué factor tiene dependencia de densidad positiva?

Mortalidad compensatoria

Si una fuente nueva de mortalidad (como una liberaciónde Trichogramma) es añadida a un sistema, y si hay otrofactor de mortalidad que actue DESPUÉS y que exhibe

dependencia positiva de mortalidad, el impacto del primer factor puede ser reducido por bajas en mortalidad

(compensación) del segundo factor

Construcción de tablas de vida

¿Cómo construir tablas de vida de buena cualidad?

Los ejemplos previos de tablas de vida fueron basados en cohortes (grupos de individuos marcados) no en muestras

sacadas de poblaciones

Cambios en la densidad de estadios de vida de Heliothis a través de dos generaciones

Densidad vs. números entrando un estadio de vida sumido por todo

un generación

Componentes de una Tabla de VidaDatos Usados para Construir una Tabla

• Número de individuos entrando a cada estadio de vida (lx)

• Numero de individuos muriendo, por cada causa, en cadaestadio de vida (dx)

Cálculos realizados con los datos• Mortalidad aparente (qx) = dxi/lxi por un factor y estadio•• Mortalidad irreeplacable- dx/lx (estadio 1)

• Tasa marginal de mortalidad – tasa de mortalidad por cada factor (cuando dos factores actuan juntos) modificada para estimar el impacto teoretico si cada factor sea actuando en el ausencia del otra

Para construir tablas de vida, no se usan directamenteestimados de densidad

Ejemplo: ¿en una generación completa, cuantoshuevecillos/m2 son depositados por la población?

Densidad vs Reclutamiento

Una prueba en el campo para estimar el reclutamiento y la densidadde huevecillos de Leptinotarsa decemlineata en papa en Massachusetts. Primer paso: marcar un grupo de plantas al azar.

Midiendo lx para un estadio

¿Cómo medir todos los huevecillos depositadospor planta a través de unageneración en unapoblación de este insecto?

Método de Muestras Repetidas

1. Para Estimar Densidad– selecionar un grupo de plantas de papa al azar y contar los huevecillos; repetir durante una serie de fechas

2. Para Estimar Reclutamiento. Eliminar todoslos huevecillos encontrados en sus muestras de densidad y mantener estas plantas marcadashasta la siguiente fecha de muestreo. En estafecha, contar los huevecillos sobres estasplantas.

3. Repetir el proceso

Comparación de reclutamiento y densidad de huevecillosde Leptinotarsa decemlineata en papas en Massachusetts

año 1

año 2

Reclutamiento vs Densidad

Parte del cuadroprevio

año 2, generación 1

año 2, generación 2

Densidad más alta 275 (38%de correcto)

400 (25% de correcto)

Reclutamiento total 729 1603

Reclutamiento Total vs Densidad Más Alta

Midiendo dx para un estadio

¿Cómo medir el númerototal de huevecillos/m2

parasitados en unageneración?

Midiendo el dx de parasitismopara una plagaes igual quemedir el lx para el estadioinmaduro del parasitoide (verel modelo, en cual el rojizo son adiciones, el verde son perdidas, y el amarillo es el balance de los dos

Host popl’n

Imm. Par. popl’n

PHost gain/day

Imm par. gain/day

Loss to next host stage

Loss to parasite emgergence from host

P

PLoss to death

PLoss to death

Edovum puttleri, eulofido, un parasitoide de Leptinotara undecemlineata de Colombia

Midiendo pérdidas de parasitismo-ejemplo #1 (dx por parasitismo de E. puttleri por L. decemlineata)

1. Medir lx para los huevecillos de L. decemlineata2. Medir 2X/semana el # de huevecillos

parasitados entre los huevecillos de reclutamiento, para detectar los recientementeparasitados

3. Sumir todos los huevicillos parasitados en estamuestra de reclutamiento (= dx parasitismo)

4. Parasitismo por la generacion (qx en la tabla) esdx parasitismo/lx huevecillos de plaga

\

El dx de parasitismo y lx de huevecillos de la plaga

lx

dx

qx

Cotesia glomerata fue un importante parasitoide de Pierisrapae, una plaga de repollo

Larvas de Pieris rapae parasitadas por Cotesia glomerata, y su capullos

1. Medir el lx de la plaga como # de 1er estadio larval (poco moviemiento entre hojas) usando el métodode muestra repetidas

2. Disecar todas las larvas (todos los estadios) sobreplantas de muestras de densidad

3. De las larvas parasitadas (del paso 2), contar comoreclutamiento de parasitoide solamente las quecontienen huevecillos pequeños (de parasitoide)

4. Sumar todas estas larvas parasitadas (paso tres) y dividir entre el número total de las larvas (pasouno)

Midiendo pérdidas de parasitismo-ejemplo #2 (dx por parasitismo de C. glomerata por larvas de P. rapae )

Una tabla de vida parcial para P. rapaeatacado por C. glomerata

¿Es posible formar estimados de valores de lxusando datos de densidades?

El método más común para estimar lx usando datos de densidades es el grafico de Southwood

Problema: si la mortalidad en el estadio es másalta, el error de su estimado de lx es más grande

¿Cómo distinguir los efectos de dos fuentes de mortalidad queactuan en el mismo momento?

Tasas marginales de mortalidad

Modelo conceptual del ataque simultáneo de dos fuentes de mortalidad

¿Cómo asignar estegrupo en la tabla?

La diferenciaentremortalidadaparente y tasamarginal de mortalidad esimportantecuando la tasade mortalidadpor cada factor es alta

Contando los muertos cuando no hay cadaveres

1. Depredación sobre estadios mobiles

2. “Host feeding” por parasitoides

Ninfas de Hemiptera atacando un gusano

Cuando el cadaver del gusano muerto cae al suelo, no habrá nada que indíque suexistencia o su muerte

Opción 1: ELISA

Opción 2: PCR del contenido de las tripasdel depredadorbuscando DNA de la presa

Una alternativa es buscar residuos de la presa en los cuerpos de los depredadores

Gusano de Phyllonorycter crataegella matado por “host feeding” de un parasitoide