INTRODUCCIÓN

El aguacate, Persea americana Mill., es originario de áreas tropicales y subtropicales de la costa pacífica de Centro América, Guatemala y México y hoy tiene amplia distribución mundial (^{Alcaraz et al. 2013}). Se han descrito numerosas variedades adaptadas a diferentes condiciones climáticas pertenecientes a tres razas que presentan interés económico: la antillana (P. americana var. americana Mill.), la guatemalteca (P. americana var. guatemalensis L. Wms.) y la mexicana [P. americana var. drymifolia (Schlecht. y Cham.) Blake] (^{Alcaraz et al. 2013}, ^{ICA 2012}). Estas han dado origen mediante cruces a variedades y cultivares (^{Alcaraz et al. 2013}). El cultivar Hass es el más sembrado en el mundo, un híbrido del cruce entre las variedades drymifolia y guatemalensis (^{Alcaraz et al. 2013}).

En su zona de origen la polinización del aguacate está garantizada por la visita de una diáspora de organismos, en especial insectos (himenópteros, dípteros, coleópteros y heterópteros). No obstante, es paradójico que se considera que el principal polinizador del aguacate es la abeja de origen europeo Apis mellifera Linnaeus, 1758 (^{Ish-Am et al. 1999}, ^{Peña 2003}, ^{de la Peña et al. 2018}). Sus colmenas son comercializadas en diversos países para satisfacer las necesidades de polinización ante la falta o escasez de polinizadores nativos (^{Sahari et al. 2010}). Sin embargo, la abeja A. mellifera, frecuentemente es más atraída por otras plantas lo que ocasiona un impacto negativo en la polinización de P. americana (^{Dag et al. 2003}). Esto ha incrementado el interés por conocer los polinizadores nativos que coevolucionaron con la especie (^{Castañeda-Vildózola et al. 1999}, ^{Ish-Am et al. 1999}).

En México las especies nativas polinizadoras pertenecen a los taxones Hymenoptera (Apoidea: Meliponinae, Bombinae y Vespoidea: Vespidae), Coleoptera y Diptera (^{Castañeda-Vildózola et al. 1999}, ^{Ish-Am et al. 1999}, ^{Peña 2003}). Se reportan al menos 70 especies asociadas a la floración del cultivo siendo las abejas sin aguijón: Geotrigona acapulconis (Strand, 1919), Trigona nigerrima (Cresson, 1878), Partamona bilineata (Say, 1837), Nannotrigona perilampoides (Cresson, 1878), Scaptotrigona pectoralis (Dalla Torre, 1896), Trigona nigra (Cresson, 1878), la avispa Brachygastra mellifica (Say, 1837) y el califórido Chrysomya megacephala (Fabricius, 1794) polinizadores de alta eficiencia (Castañeda-Vildózola et al. 1999, ^{Ish-Am et al. 1999}). En contraste con A. mellifera, estos insectos nativos presentan adaptaciones morfológicas (p.e. menor tamaño) que les permiten adherir más cantidad de polen tanto dorsal como ventralmente y muestran mayor preferencia por la floración del aguacate (^{de la Peña et al. 2018}). Sin embargo, por la alta capacidad de forrajeo de A. mellifera es posible que ejerza un efecto negativo sobre las poblaciones de abejas nativas al agotarles los recursos polínicos y, por tanto, ocasionar su desplazamiento como se ha reportado para G. acapulconis (^{Castañeda-Vildózola et al. 1999}, ^{Ish-Am et al. 1999}, ^{Cane y Tepedino 2017}). Además, factores como la falta de sitios de reproducción y anidación, la deforestación y el uso indiscriminado de insecticidas en los huertos, pueden reducir la abundancia y diversidad de polinizadores en los cultivos de aguacate (^{Castañeda-Vildózola et al. 1999}).

Los insectos visitantes florales obtienen de hábitats naturales o seminaturales circundantes, materiales o sitios para la anidación, apareamiento, hibernación y el forrajeo (^{Bailey et al. 2014}, ^{Saunders et al. 2016}). La comunidad de plantas hospederas que crece alrededor de P. americana provee una mejora en el rendimiento al ofrecer diversidad de recursos florales. Por otra parte, los polinizadores son importantes para el éxito reproductivo de estas plantas (^{Giannini et al. 2014}, ^{Saunders et al. 2016}). Puesto que la floración del aguacate es estacional: el mantenimiento de los polinizadores, su conservación y la capacidad del agroecosistema de producir bienes y servicios depende de la biodiversidad vegetal (^{Villamil et al. 2017}).

La preferencia por un recurso y la frecuencia de visitas depende de los requerimientos nutricionales dados por la biología de la especie así como la disponibilidad y la calidad de ese recurso (^{García-García et al. 2001}, ^{Woodcock et al. 2014}). Las flores de Persea americana presentan las estructuras reproductivas y nectarios expuestos, no están adaptadas a un polinizador específico (^{Ish-Am et al. 1999}, ^{Peña 2003}). En consecuencia, los insectos que las frecuentan pueden transportar polen de otras especies vegetales (^{Ish-Am y Eisikowitch 1993}) y esto es particularmente alto en el caso de A. mellifera la cual es más atraída por otras especies de plantas que florecen en cercanía reduciendo las visitas, polinización y consecuente fructificación del cultivo (^{Ish-Am y Eisikowitch 1993}, 1998).

Los insectos visitantes florales de P. americana presentan diferencias en términos de: diversidad de tipos polínicos, la cantidad de carga polínica y la región del cuerpo donde transportan mayor cantidad de polen, esto se atribuye al tamaño y los movimientos que realizan en las flores de esa especie (^{Ish-Am y Eisikowitch 1993}, ^{Castañeda-Vildózola et al. 1999}, ^{Ish-Am et al. 1999}). Considerando que la carga polínica de un insecto indica las especies vegetales frecuentadas en un tiempo específico, el presente estudio presenta información de una caracterización de la carga polínica de insectos visitantes florales de P. americana cv. Hass, con la finalidad de determinar los recursos florales que están siendo explotados por esos insectos mediante el análisis de la diversidad de polen que transportan.

MATERIALES Y MÉTODOS

Se seleccionaron dos parcelas experimentales de Persea americana cv. Hass en floración (I: 2° 48' Norte, 76° 37' Oeste, altitud: 1600 m; II: 2° 47' Norte, 76° 36' Oeste, altitud: 1600 m) en el municipio de Morales (Cauca, Colombia), que fueron visitadas dos veces por semana en los periodos de floración: traviesa (agosto-septiembre de 2013) y principal (febrero-marzo de 2014). En cada una se escogieron aleatoriamente cuatro árboles, entre 2-3 m de altura. Entre las 07:00- 17:00 h, cada hora durante 20 min/árbol se recolectaron insectos de los órdenes Diptera (Calliphoridae, Muscidae y Syrphidae) e Hymenoptera (Apidae) presentes en las flores mediante red entomológica y aspirador bucal. Los insectos fueron individualizados en viales libres de polen y fueron llevados al laboratorio de entomología de la Corporación Colombiana de Investigación Agropecuaria - Agrosavia Centro de Investigación Palmira para su montaje. Se realizaron 23 muestreos y un esfuerzo de recolecta de 10 h/ día en cada parcela. Los especímenes fueron identificados por las taxónomas especialistas Marta Wolff (Diptera) de la Universidad de Antioquia (Medellín) y Guiomar Nates Parra (Apidae) de la Universidad Nacional de Colombia- Sede Bogotá.

La carga polínica de los visitantes florales fue caracterizada tomando una muestra aleatoria de al menos el 20 % de los individuos de cada especie que presentaran todas las estructuras morfológicas. En aquellas especies con un número inferior a diez especímenes se revisaron y se tomó como tamaño de muestra todos los individuos. Para la extracción del polen de contacto, el polen fue montado de acuerdo con ^{Dafni et al. (2005)} en gelatina glicerinada teñida con fucsina (7 g gelatina; 25 mL agua destilada; 21,4 mL de glicerina; 1g de fenol; 0,05 g fucsina básica). Se examinó la carga de polen de: cabeza, tórax, abdomen y patas retirando el polen con una jeringa de insulina que contenía gelatina glicerinada teñida con fucsina. Para el montaje de placas en porta objetos se cortó con una cuchilla de disección un trozo de aproximadamente 2 mm³ de gelatina-glicerina que contenía la muestra de polen, se calentó la lámina sobre una plancha hasta que se derritiera el gel de glicerina, sin hervir para evitar la producción de burbujas. Se dispersaron los granos de polen con un palillo de bambú limpio, la preparación se cubrió con un cubreobjetos y se selló la muestra con parafina fundida. Los granos de polen fueron identificados en un microscopio óptico de contraste de fases y reglilla ocular micrométrica (Nikon Eclipse E200). En los árboles se recolectaron flores de P. americana para la extracción de polen de las anteras. Estas fueron maceradas y su contenido montado en gelatina glicerinada teñida con fucsina. Los granos de polen fueron caracterizados para su identificación en el cuerpo de los insectos visitantes florales. Los granos de polen de P. americana son mónadas esferoidales, inaperturados, en vista polar y ecuatorial miden entre 37-45 µm (Fig. 1). De acuerdo con ^{Roubik y Moreno (1991)} la exina tiene un espesor de ≤ 0,5 µ, son intectados, la sexina es equinada con equinas agudas y cónicas (≤ 1 µ) son frágiles y susceptibles al daño por acetólisis.

Figura 1 Granos de polen de Persea americana magnificación 100X. 

Se contaron todos los granos de polen presentes en las placas, se hizo diferenciación entre los de P. americana y los de otras especies, los cuales se identificaron teniendo en cuenta: la forma y el tamaño del grano, el número de aberturas: colpos, poros o colporos y su disposición. La identificación taxonómica se realizó usando atlas palinológicos y catálogos polínicos (^{Roubik y Moreno 1991}, ^{Giraldo et al. 2011}).

Se comparó la riqueza y diversidad en la carga de polen transportada mediante los índices de: Shannon-Weiner (H'), la expresión inversa del índice de Simpson (1-D), equitabilidad de Pielu (J) y Margalef (DMg), los análisis se realizaron en el programa Past versión 2.17c (^{Hammer et al. 2001}).

Posteriormente, se determinó si la cantidad de polen transportado difiere entre las especies mediante una prueba Kruskall-Wallis. Para estimar cuáles especies presentan diferencias en su carga polínica se realizó un análisis de rangos de Dunn, se empleó el programa Statistica ver. 10.0 (^{Stat. Soft. Inc. 2011}). Se estimó el grado de similitud en cuanto a la abundancia de la carga polínica mediante un análisis de conglomerados con base en la distancia euclidiana y el método de agrupamiento de pares con la media aritmética no ponderada UPGMA.

Con la finalidad de determinar las especies que potencialmente compiten por polinización en cada parcela de P. americana, se creó una palinoteca de referencia para la zona de estudio. Se recolectaron especímenes de las plantas más visitadas por las abejas: A. mellifera, Tetragonisca angustula (Latreille, 1811), Scaptotrigona barrocoloradensis (Schwarz, 1951) y Partamona cf. aequatoriana Camargo, 1980, a partir de las cuales se obtuvieron las muestras de polen. Las plantas fueron montadas e identificadas mediante comparación con especímenes del herbario CUVC (Luis Sigifredo Espinal Tascón) de la Universidad del Valle, Colombia. Se elaboraron láminas palinológicas de referencia con el polen de estas plantas de acuerdo al método referido previamente.

RESULTADOS

En una muestra de 154 insectos, se contabilizaron 9256 granos de polen, pertenecientes a 18 familias botánicas y 45 géneros (Tabla 1). En general, los insectos tuvieron una carga de polen diversificada en términos de riqueza. El porcentaje de polen de P. americana que transportan los insectos muestreados está entre 4 y 30 % de la carga polínica total; a excepción del Muscidae sp. 2 en el cual correspondió al 74 % (Tabla 1).

Tabla 1 Cantidad de polen presente en el cuerpo de los insectos visitantes florales de aguacate Hass. 

La mayoría de los tipos polínicos son de: Asteraceae (40,17 %), Lauraceae (19,41 %), Urticaceae (18,62 %), Poaceae (7,81 %) y Fabaceae (6,35 %). Los 13 géneros restantes contribuyen en total con el 7,6 % de la carga de polen (Tabla 2). Las especies más frecuentes fueron: Bidens pilosa L. (16,91 %), Tridaxprocumbens L. (10,24 %), Emilia fosbergii Nicolson (7,49 %), Brachiaria sp. (7,33 %), Mikania sp. (5,17 %); y los géneros Cecropia spp. (19,02 %) e Inga spp. (4,41 %).

Tabla 2 Riqueza y abundancia de familias botánicas que se encontraron en insectos visitantes de Persea americana. 

Apis mellifera presentó la mayor riqueza específica de tipos polínicos, seguida por la abeja S. barrocoloradensis. Los índices de diversidad H' y el inverso de Simpson muestran que A. mellifera, Lucilia eximia (Wiedemann, 1819) y S. barrocoloradensis tuvieron la mayor diversidad de polen. La menor diversidad se registró en el díptero Muscidae sp. 2. El sírfido A. obliqua tuvo la mayor uniformidad en la carga polínica (Tabla 3).

Tabla 3 Indices de diversidad de las cargas de polen de los insectos visitantes florales. 

Se presentaron diferencias en la carga de polen promedio que transportan estas especies (Kruskall-Wallis, H = 45,63, P < 0,01). El análisis de comparaciones múltiples muestra diferencias en la carga de polen que transportan (Tabla 4). Los promedios de carga de polen que se diferencian significativamente ocurren entre: A. mellifera y L. eximia, A. mellifera y Muscidae sp. 2, A. mellifera y T. angustula, L. eximia y S. barrocoloradensis, S. barrocoloradensis y T. angustula.

Tabla 4 Diferencias en la carga polínica de las especies muestreadas mediante el análisis de rangos de Dunn. Los valores con asterisco muestran las diferencias estadísticamente significativas (P < 0,05) 

El análisis de agrupamiento indica que A. mellifera tuvo la menor similitud en la abundancia relativa y composición de la carga polínica. De acuerdo con la similitud de esta carga se presentan dos grupos entre las especies restantes: uno conformado por el díptero A. obliqua y la abeja S. barrocoloradensis con una similitud del 50 %, y el otro, conformado por: Chrysomya putoria (Wiedemann, 1830), L. eximia, T. angustula, Muscidae sp. 2 y P. cf. aequatoriana con una similitud del 85 %. Las especies con la mayor similitud (95 %) en la abundancia relativa de la carga de polen fueron L. eximia y T. angustula (Fig. 2).

Figura 2 Dendograma de la similitud de la carga polínica de los visitantes florales de acuerdo con la abundancia relativa, utilizando distancia euclidiana y método de agrupamiento UPGMA. 

Las abejas visitaban con mayor frecuencia siete familias botánicas (Tabla 5).

Tabla 5 Listado de plantas arvenses visitadas por las abejas presentes en los huertos evaluados 

DISCUSIÓN

La identificación de las fuentes poliníferas alternativas utilizadas por los visitantes florales y polinizadores en árboles de P. americana en floración permite dilucidar el papel de la flora asociada al cultivo en el sostenimiento de las poblaciones de insectos. Las flores son sitios de apareamiento, protección, encuentro, atracción de presas para los depredadores y obtención de recursos nutricionales como polen y néctar, requeridos para sus funciones fisiológicas (^{McCallum et al. 2013}, ^{Woodcock et al. 2014}).

El polen es una fuente de carbohidratos, lípidos, proteínas, vitaminas y minerales (^{Faye et al. 2002}). Los tipos polínicos de las familias Asteraceae, Lauraceae y Urticaceae que fueron los más frecuentes o dominantes, se consideran importantes para el desarrollo de las poblaciones de insectos mientras que los polínicos secundarios, de menor frecuencia, otorgan diversidad a la dieta de estos insectos (^{Faye et al. 2002}). El polen de arvenses fue el más transportado en el cuerpo de los insectos. Muchas de estas plantas florecen todo el año y, por tanto, son una importante fuente alimenticia para las abejas (^{Florez et al. 2002}). Dentro de este grupo, las asteráceas son importantes componentes de los agroecosistemas, esta familia es polinizada por insectos de los órdenes Coleoptera, Diptera e Hymenoptera, por lo cual tienen una polinización generalista (^{Grombone-Guaratini et al. 2004}).

Similar a lo reportado por ^{Grombone-Guaratini et al. (2004)}, Bidens pilosa fue predominante en las muestras de polen de las especies de Apidae y Syrphidae. Los himenópteros fueron los visitantes más frecuentes recolectando grandes cantidades de polen y néctar, y se considera a los sírfidos como importantes polinizadores. Esta especie sostiene a las comunidades de insectos que polinizan los cultivos (^{Grombone-Guaratini et al. 2004}). En cafetales de Costa Rica, las asteráceas B. pilosa y E. fosbergii son las que más atraen a A. mellifera pero las especies del género Inga son importantes para las abejas, como fuente nectarífera, siendo frecuentes en las muestras de polen de los visitantes florales del aguacate Hass (^{Florez et al. 2002}). En la escogencia de estas flores pueden influir distintos factores como: los requerimientos nutricionales de las colmenas, la calidad de la oferta floral, la constancia en la producción de polen o néctar, y las interacciones con otras especies de insectos (^{García-García et al. 2001},^{Velandia et al. 2012}).

Las especies A. mellifera y S. barrocoloradensis transportan un alto número de granos de polen en sus cuerpos, cerca del 20 % de esta carga polínica era de P. americana, por lo cual no solo son vectores de polen esta especie, sino también de las plantas que florecen en cercanía a los cultivos. La diversidad de la carga polínica de las abejas A. mellifera puede explicarse por su comportamiento de forrajeo, A. mellifera muestra preferencia por la visita de flora alternativa como Senecio salignus DC. (Asteraceae) y cítricos durante la floración del cultivo (^{Ish-Am et al. 1999}, ^{Dag et al. 2003}). Esto podría deberse a que las flores de P. americana no suplen completamente los requerimientos nutricionales de las abejas y estas deben forrajear en otras especies vegetales en procura de suplir los diversos requerimientos nutricionales (^{García-García et al. 2001}, ^{Nates-Parra 2005}, ^{Requier et al. 2015}). Especies como: Bidens pilosa, Tridax procumbens, Emilia fosbergii, Mikania sp., Inga spp. y Brachiaria sp. han sido reportadas como plantas de sostenimiento para A. mellifera en agroecosistemas cercanos a la zona de estudio. Estas plantas son frecuentemente visitadas como recursos poliníferos y nectaríferos (^{Velandia et al. 2012}). En P. americana pueden cumplir un papel preponderante para el sostenimiento de la entomo-fauna asociada a la floración, en la fase de prefloración, cuando hay baja densidad de flores de aguacate o no se suplen todos los requerimientos nutricionales de los polinizadores.

En comparación con A. mellifera, la abeja nativa S. barrocoloradensis tuvo el mayor porcentaje de polen de P. americana adherido a su cuerpo. Esto revela su importancia en la polinización del aguacate. En el departamento del Cauca (Colombia) esta especie se utiliza como poliniza-dora y proveedora de miel (^{Nates-Parra y Rosso-Londoño 2013}). En México, las especies S. pectoralis y S. mexicana transportan grandes cantidades de polen de aguacate, siendo polinizadores altamente eficientes, al igual que la abeja P. bilineata (^{Ish-Am et al. 1999}). Contrario a la abeja P. cf. aequatoriana, que presentó un bajo porcentaje de polen de P. americana en su cuerpo, esto le resta valor como vector de polen. La abeja T. angustula transportó bajas cantidades de polen en su cuerpo. Si bien, esta especie ha sido catalogada como generalista, prefiere otros tipos polínicos (^{Nates-Parra 2005}).

Los insectos de las familias Muscidae, Syrphidae y Calliphoridae, después de Apidae, son los visitantes más habituales de P. americana (^{Peña 2003}). Se han reportado cuatro especies de Allograpta como visitantes florales de la especie pero sin aporte en la polinización. En nuestro estudio los sírfidos A. obliqua tenían grandes cantidades de polen de T. procumbens y B. pilosa, esta preferencia le resta valor como vectores de polen del cultivo. Lo anterior podría deberse a que las asteráceas tienen flores relativamente abiertas, con fácil acceso al polen y néctar, ya que estos insectos presentan partes bucales cortas (^{Tooker et al. 2014}). Por otra parte, en los dípteros L. eximia y C. putoria el porcentaje de polen es menor al 25 % en comparación al Muscidae sp. 2. Este aunque transporta una baja cantidad de polen en su cuerpo, el 73,95 % de su carga es de P. americana, esto muestra preferencia por la visita de flores de esta planta. Estos resultados coinciden con lo encontrado por ^{Ish-Am et al. (1999)} quienes reportan a insectos de Muscidae y Calliphoridae con grandes cantidades de polen de aguacate en sus cuerpos pero con una baja frecuencia de visitas a las flores. No obstante, el díptero Muscidae sp. 2 podría ser importante en planes de manejo de la polinización en la zona de estudio.

De acuerdo con la composición de la carga de polen, hay un traslape en las áreas de forrajeo de los visitantes florales, es decir, están compartiendo algunos de los recursos polínicos. Incluso las asociaciones no se basaron en la proximidad taxonómica, ya que la más cercana ocurrió entre L. eximia y T. angustula. Aunque esta abeja tuvo mayor diversidad en la carga polínica respecto a L. eximia, se presentó similitud en la cantidad de polen de aguacate que transportaron en su cuerpo y el número total de granos de polen. Estos hallazgos son similares a lo reportado por ^{Castañeda-Vildózola et al. (1999)} quienes encontraron similitud, en el promedio de granos de polen trasportados por la avispa B. mellifica y el califórido C. megacephala. Pese a que A. mellifera comparte un gran número de tipos polínicos, presenta mayor diversidad en su carga polínica, por lo cual tuvo la menor similitud respecto a las otras especies evaluadas.

Esta investigación permitió identificar la flora polinífera de importancia para los insectos visitantes florales de P. americana mediante el análisis de la carga de polen, y pone en evidencia la importancia de las plantas arvenses como recurso nutricional para los visitantes florales y polinizadores de esta especie. Se determinó que los insectos visitantes de P. americana cv. Hass frecuentan 18 familias botánicas, por lo cual es conveniente garantizar la permanencia de estos grupos.