Ciclo de vida de Glycaspis brimblecombei

La investigación se desarrolló en la hacienda “La Guamo” localizada sobre la ribera izquierda del río Cauca, entre los municipios de Támesis y Jericó en Antioquia (latitud 0.5799632N, longitud -75,68526W; 760 m.s.n.m), durante julio y agosto de 2016, en una plantación de Eucalyptus camaldulensis de un año de establecida. La zona registró temperaturas promedio de 27.79 ± 1.54°C y una precipitación acumulada de 140 mm. La información climática fue registrada mediante lecturas diarias con termómetro y pluviómetro durante el periodo de muestreo.

Para determinar la duración (días) del ciclo de vida de G. brimblecombei, se adaptó la metodología propuesta bajo condiciones de campo por ^{Becerril et al. (2003)}. Para esto se registraron diariamente los estados de desarrollo del insecto, donde es importante tener precaución al retirar el lerp (estructura cónica blanquecina cerosa que recubre las ninfas, compuesta de capas ensambladas que se asemejan a una escama), para no afectar la epidermis de la hoja. Se seleccionaron 90 hojas con presencia de huevos, tanto en el haz como en el envés. Las ramas donde se localizaron estas hojas se cubrieron inmediatamente con mangas entomológicas (50cm de largo por 25cm de diámetro) y se realizaron observaciones con una lupa de 60x. Los registros del desarrollo ninfal se iniciaron con una cohorte de 410 ninfas, de las cuales se seleccionaron 90. Posteriormente, se tomaron 60 ninfas para observar, cada dos o tres días, el desarrollo interno dentro del lerp. Para determinar el estado de desarrollo de cada individuo, se evaluaron 30 ninfas, en las cuales se levantó cuidadosamente el lerp con la punta de una aguja fina, como lo propone ^{Sharma et al. (2013)} y se contó el número de segmentos antenales con una lupa de 100x. Además, se realizaron registros fotográficos de cada individuo para cuantificar algunos parámetros morfométricos: longitud y ancho del cuerpo, longitud de la antena y diámetro del lerp (paralelo al nervio principal de la hoja). Estas mediciones se analizaron posteriormente con el software ImageJ2 (^{Rueden et al., 2017}). Con la totalidad de las ninfas (n=90), se evaluó la emergencia y sexo de los adultos; los machos se identificaron por la presencia de “fórceps” y las hembras por su abdomen redondeado (^{Firmino-Winckler et al., 2009}).

Posteriormente para estudiar la fertilidad y longevidad de los adultos, se utilizaron 330 hojas con 83 individuos cubiertos con mangas entomológicas. Para la fertilización de las hembras se utilizaron dos proporciones macho: hembra de 1:1 (n=16) y 2:1 (n=17). Se realizó un seguimiento diario para evaluar la longevidad de los adultos y se cuantificó el número de posturas. Finalmente, para determinar el desarrollo desde el estado de huevo hasta ninfa, se tomaron grupos de 20 hembras de la misma edad recién fecundadas, las cuales fueron separadas y depositadas en ramas dentro de mangas entomológicas. Los huevos depositados fueron contados, marcados y observados diariamente hasta el inicio de su eclosión.

Enemigos naturales

Se establecieron dos métodos con base en la metodología de ^{Vera-Montoya et al. (2007)}.

Análisis de datos

Los parámetros evaluados fueron analizados bajo medidas de tendencia central, media y desviación estándar e intervalos de confianza al 95%. Las medidas morfométricas se verificaron previamente a partir de un modelo lineal, con base en el valor promedio para cada fase, con un R²=0.83 y 0.84 para el ancho y la longitud del cuerpo, respectivamente (^{Sharma et al., 2013}). Los datos se analizaron con el paquete Agricolae del software estadístico R versión 3.2.1 (^{R Core Team, 2015}).

Ciclo de vida

El ciclo total de Glycaspis brimblecombei fue de 32.83 ± 4.2 días determinado por la observación desde la eclosión de la ninfa hasta la muerte del adulto. Se encontró que, tanto en la hembra como en el macho, la ninfa pasa por cinco etapas (Figura 1). En promedio (± EE) la duración para cada una de las etapas (I, II, III, IV y V) fue de 4.11 ± 1.17, 7.00 ±, 1.13, 9.74 ± 1.51, 11.95 ± 1.64 y 13.42 ± 1.7 días, respectivamente. Las ninfas alcanzaron una duración total de 14.42 ± 1.15 días entre la emergencia de la ninfa y el adulto (Figura 1b).

Con respecto a la cantidad de huevos ovipositados por las hembras confinadas, la relación con mayor número correspondió a 1:1, con un total de 132. Los huevos no presentaron una eclosión homogénea (Figura 1a) y requieren de 7.00 ± 1.10 días (Figura 1b), con un intervalo de confianza del 95%. Para alcanzar a una eclosión del 98% se requiere de 10.25 días.

Fuente: autoría propia.

Figura 1 Aspectos reproductivos y desarrollo de Glycaspis brimblecombei en una plantación de Eucalyptus camaldulensis en el municipio de Jericó (Antioquia, Colombia). a) Ensayo con variación en la proporción de sexos. Letras iguales indican diferencias no significativas (P > 0.05), b) Duración del ciclo de vida con el tiempo acumulado desde la eclosión de la ninfa (Etapa I - V) hasta el adulto. TMA: tamaño máximo del adulto. Las imágenes se muestran como referencia y no se corresponden con la escala de tamaño. En ambos casos (a, b) los valores representan el promedio ± DE. 

Las ninfas recién emergidas son hialinas y constantemente renuevan el lerp (Figura 2a), presentan ojos rojos que incluso se observan desde antes de la eclosión (Figura 2b) y dos manchas de color anaranjado en la parte media del abdomen, el cual es cónico (Figura 2c). Tan pronto la ninfa se establece delimita el perímetro del lerp formando un círculo casi perfecto con sus secreciones e inicia su construcción. En la etapa II el abdomen es más ovalado, conserva los ojos rojos y las manchas abdominales, pero la coloración deja de ser hialina y se torna crema; sin embargo, las patas continúan hialinas, en este instar se empiezan a diferenciar pequeñas protuberancias en el área de los primordios alares (Figura 2d). En la etapa III la ninfa comienza a perder las manchas abdominales y se confunden con el color crema del cuerpo, el abdomen comienza a ser más circular (Figura 2e). En la etapa IV se pierden totalmente las manchas abdominales, las patas se oscurecen similar al color de los primordios alares (Figura 2f). La etapa V presenta primordios alares bien desarrollados de color castaño, ojos marrones, manchas torácicas desde rojas a cafés y diferentes coloraciones marginales en el abdomen que pueden ser verdes, rojas o café oscuro (Figura 2g y 2h).

Fuente: autoría propia.

Figura 2 Estadios ninfales de Glycaspis brimblecombei. a) Renovación continúa del lerp. b) Postura con características morfológicas de la ninfa. c) Primera etapa. d) Segunda etapa. e) Tercera etapa. f) Cuarta etapa. g) y h) Policromía de ninfa en la quinta etapa. La escala (mm) está representada por cada una de las líneas más largas que acompañan cada imagen. 

En la Tabla 1 se describen los parámetros morfométricos de cada etapa, donde tanto el ancho como la longitud del cuerpo de la ninfa explican el diámetro del lerp. Con base en estas mediciones se pueden establecer diámetros promedio para cada una (^{Sharma et al., 2013}). Los parámetros morfométricos de la ninfa reportados por ^{Becerril et al. (2003)} en México, requeridos para alcanzar cada etapa, bajo condiciones de laboratorio, son similares a los obtenidos en esta investigación (Tabla 1).

Tabla 1 Características morfométricas (mm, Promedio ± DE) para cada uno de los estados inmaduros de Glycaspis brimblecombei registrados en parcelas de Eucalyptus camaldulensis en Jericó (Antioquia, Colombia) 

Fuente: autoría propia.

La longevidad del macho en promedio fue 10.70 ± 3.74 días en su etapa adulta. La hembra presentó mayor longevidad con 12.12 ± 4.66 días acumulados desde la emergencia de la ninfa. La longevidad promedio para los adultos fue de 11.41 ± 4.20 días. El 68.18% de las posturas se realizaron en el haz, mientras que el 31.82% en el envés, lo que demuestra una preferencia potencial por ovipositar en el haz.

Enemigos naturales

Durante las capturas de enemigos naturales en el lote de evaluación de E. camaldulensis, se encontraron los siguientes depredadores o potenciales simbiontes para G. brimblecombei (Tabla 2): Cycloneda sanguinea (Figura 3a), Olla v-nigrun, Harmonia axyridis (Figura 3b), larva de Crisopa (Neuroptera); para esta no se logró una identificación a nivel de género o especie, pues al momento de las capturas los individuos se encontraban en estado larval (Figura 3c). Se evidenciaron interacciones entre Crematogaster limata y las ninfas y adultos (Figura 3d). Durante el periodo de evaluación y con los demás métodos utilizados en este estudio, se identificó Psyllaephagus bliteus (Figura 3e, Tabla 2), reportado como parasitoide, enemigo natural de G. brimblecombei.

Tabla 2 Insectos identificados como posibles controladores naturales o simbiontes de Glycaspis brimblecombei capturados en parcelas de Eucalyptus camaldulensis en Jericó (Antioquia, Colombia) 

* Requiere verificación con posteriores estudios

Fuente: autoría propia.

Fuente: autoría propia.

Figura 3 Insectos asociados con el control o interacción con Glycaspis brimblecombei en plantaciones de Eucalyptus camaldulensis (Jericó, Colombia). a) Cycloneda sanguinea (Coleoptera: Coccinellidae). b) Harmonia axyridis (Coleoptera: Coccinellidae). c) larvas de crisopídeo (Neuroptera: Chrysopidae). d) Crematogaster limata (Hymenoptera: Formicidae). e) Psyllaephagus bliteus (Hymenoptera: Encyrtidae). 

Ciclo de vida

El ciclo total de G. brimblecombei fue observado en campo directamente, con el fin obtener los datos más próximos al comportamiento del psílido, bajo condiciones ambientales naturales que se encuentran en Colombia, con una temperatura promedio de 27.79 ± 1.54°C registrado durante el periodo de evaluación del ciclo. Se encontró que G. brimblecombei requiere de aproximadamente 30 días para completar su ciclo. De manera similar, estudios de laboratorio en Brasil, con 26°C de temperatura, reportaron un total de 30.6 días (^{Firmino-Winckler et al., 2009}). En contraste, en Australia, bajo condiciones controladas en laboratorio (23°C y 60% H), el ciclo de vida fue de 65 a 70 días para Glycaspis sp. (^{Sharma et al., 2013}). En México, ^{Becerril et al. (2003)} reportaron que la longevidad de los adultos de G. brimblecombei fue variable, entre 9 y 13 días bajo condiciones de laboratorio (de 10°C a 13°C. ^{Firmino-Winckler et al. (2009)} reportaron una longevidad del adulto de 8.4 días, también bajo condiciones de laboratorio (26°C). Estos valores coinciden con los encontrados en esta investigación, donde viven en promedio 11.83 ± 4.2 días. La manga entomológica o bolsa de organza fue el método que se identificó como el más apropiado para el seguimiento de los estados durante el ciclo en campo. No obstante, durante el seguimiento de los adultos se observaron ataques de arácnidos de la familia Salticidae y Sparassidae que favorecieron la dispersión de los datos, con respecto a la acumulación en días desde la emergencia de la ninfa.

La observación del ciclo de vida de G. brimblecombei y las descripciones de las etapas de la ninfa en Jericó (Antioquia, Colombia) fueron concomitantes con lo reportado en Brasil por ^{Firmino-Winckler et al. (2009)}, quienes destacan que las ninfas son aplanadas dorsoventralmente en los tres primeros instares y poseen coloración amarilla. En las dos últimas fases su coloración varia de amarillo, anaranjado a verde y el abdomen en los primordios alares presenta coloración oscura, características que también coinciden con las reportadas por ^{Cibrián et al. (2001)} para la misma especie en México. En la plantación seleccionada de E. camaldulensis se observó que, en la primera etapa, la ninfa es muy móvil y reacciona al momento de levantar el lerp, buscando otro sitio para establecerse. A partir de la etapa II son menos móviles, construyen su lerp y empiezan a alimentarse introduciendo su estilete cerca de las nervaduras de las hojas y sus estomas, para luego abandonar el lerp por pérdidas naturales, ya sea por efecto de la lluvia o ataques de aves (Angel et al., 2008; ^{Sharma et al., 2013}) o simplemente al pasar al estado adulto. Antes de pasar al estado adulto, la ninfa sale del lerp y busca una posición en la hoja para iniciar la ecdisis o muda (^{Firmino-Winckler et al., 2009}).

La preferencia de las hembras para ovipositar en el haz fue 2.1 veces mayor que en el envés. En estudios realizados por ^{Sharma et al. (2013)}, en plantaciones de Eucalyptus sideroxylon en Australia, se encontró que la hembra oviposita en el haz, 87.5% veces más; en contraste, ^{Becerril et al. (2003)} en árboles de E. camaldulensis en México determinaron que las hembras tienen una preferencia del 54% para ovipositar en el envés y del 46% en el haz. En el caso de las ninfas, no se detectó una preferencia para establecerse en uno u otro lado de la hoja; pues del 100% que eclosionan, éstas se distribuyen en proporciones muy similares (53% en el haz y 47% en el envés), situación que se atribuye a la gran movilidad que presentan las ninfas en su primer instar, que buscan posarse muy cerca de las nervaduras foliares, donde se le facilite introducir sus estiletes en las hojas hasta identificar los vasos con sabia (^{Wilcken et al., 2003}).

Como lo reporta ^{Cibrián et al. (2001)} en México y ^{Firmino-Winckler et al. (2009)} en Brasil con estudios de la biología de G. brimblecombei, el desarrollo está influenciado por las condiciones ambientales, especialmente por la temperatura y la precipitación (en parte). Debido a que este es el primer estudio del ciclo de vida en campo en Colombia (de acuerdo con la revisión de literatura), se requiere profundizar en estudios de la influencia de las características ambientales de la zona ecuatorial para el desarrollo de G. brimblecombei.

Enemigos naturales

Durante todo el periodo de evaluación, se realizó observación directa en campo de los posibles enemigos naturales que estuvieran atacando a G. brimblecombei en sus diferentes estados. De acuerdo con lo observado con las metodologías de las colectas en ramas y las trampas amarillas, se identificaron tres especies de la familia Coccinellidae depredando ninfas de G. brimblecombei, resultado de colectas directas, larvas de crisopas (Neuroptera), capturadas de manera directa en campo y en colecta de hojas; las cuales se trasladaron al laboratorio para completar su ciclo hasta la obtención de adultos e identificación de la especie, sin embargo, este proceso no fue exitoso. Durante la observación permanente en campo, se identificó la interacción de la hormiga Crematogaster limata, la cual se acerca al lerp, lo levanta, llega hasta las ninfas, las carga y traslada hasta su nido. No obstante, no fue posible establecer si se trata de una especie depredadora de G. brimblecombei o presenta alguna relación simbiótica, como ha sido propuesto por el Programa Fitosanitario Forestal del ICA.

Tanto en la colecta de ramas, como en la observación directa y durante la evaluación con trampas amarillas, se colectaron especímenes de Psyllaephagus bliteus, principal parasitoide de G. brimblecombei (^{Silva et al., 2013}). Se presume que este parasitoide ingresó al país accidentalmente con la plaga (aunque se desconoce cómo fue su ingreso) y fue identificado por el Laboratorio de Análisis y Diagnóstico Fitosanitario del ICA.

^{Wilcken et al. (2003)} reportan para Brasil las siguientes especies como depredadores de G. brimblecombei: Harmonia axyridis, Hippodamia convergens, C. sanguinea y C. pulchella (Coleoptera: Coccinellidae), Allograpa exotica (Diptera: Syrphidae), larvas de crisopídeos (Neuroptera: Chrysopidae). En Guadalajara (Jalisco) y Pabellón de Arteaga (Aguascalientes) en México, varias especies de depredadores fueron colectadas y evaluadas como posibles agentes de control biológico: H. axyridis, Olla v-nigrum (Coleoptera: Coccinellidae), Geocoris punctipes (Hemiptera: Lygaeidae) y Chrysoperla spp. (Neuroptera: Chrysopidae).

Actualmente existe una gran preocupación por encontrar, a través de controles naturales, soluciones para los problemas relacionados con el control químico tradicional de plagas. Esto se debe a los altos costos necesarios para la obtención de los elementos o productos controladores, además de los riesgos al ambiente que traen estos compuestos, provocando la destrucción de fauna, alteración al equilibrio de los ecosistemas afectando parasitoides y depredadores naturales (^{Garnas et al., 2012}; ^{Liebhold, 2012}). De ese modo, para encontrar una solución más efectiva se busca asociar varios métodos con énfasis en el control biológico de las plagas, siendo necesario el conocimiento de los ciclos biológicos de los depredadores y parasitoides y así aportar al manejo integrado de las plantaciones forestales (^{Wylie y Speight, 2012}).