Insectos

Seres vivos. Invertebrados. Artrópodos. Metamorfosis. Reproducción. Control de plagas. Fungicidas. Insecticidas. Impacto en cultivos

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Introducción.

Los insectos son la clase más desarrollada de los invertebrados, a excepción de algunos moluscos. Los insectos como las abejas, las hormigas y los termes (termitas o comejenes) tienen complejas estructuras sociales en las que las diversas actividades necesarias para la alimentación, el abrigo y la reproducción de la colonia se reparten entre individuos adaptados para desempeñarlas. Además, la mayoría de los insectos alcanzan la madurez a través de la metamorfosis, en lugar del crecimiento directo. En la mayoría de las especies, el individuo atraviesa al menos dos fases distintas antes de alcanzar la forma adulta.

Insecto

Es el nombre común de cualquier animal perteneciente a la clase Insecta del filo Artrópodos. Los insectos componen la mayor clase del mundo animal, ganando en número a todos los demás animales. Se han descrito al menos 900.000 especies, y los entomólogos creen que quedan por descubrir otras tantas o más. La clase está distribuida por todo el mundo, desde las regiones polares hasta los trópicos, y engloba especies que viven en tierra firme, agua dulce y salada, en lagos de agua salada y aguas termales. No obstante, los insectos alcanzan un número y variedad máximos en los trópicos. En lo que se refiere a su tamaño, exhiben también grandes variaciones. Algunos insectos parásitos pequeños miden menos de 0,25 Mm. de longitud, mientras que se sabe que al menos una especie fósil emparentada con las actuales libélulas, tenía una envergadura de más de 60 cm. Los insectos más grandes de nuestros días son algunos insectos palo, que miden unos 30 cm. de longitud y ciertas polillas que tienen envergaduras de alrededor de 30 centímetros

El sistema nervioso de los insectos.

Se centra en un cordón nervioso que va de la cabeza al abdomen a lo largo de la cara inferior del cuerpo. Por lo general, el cordón cuenta con un par de ganglios o centros nerviosos por cada segmento del cuerpo. El cerebro, que se encuentra justo encima del esófago, consta de tres ganglios fusionados en uno. El cerebro recibe estímulos de las antenas y los ojos.

Los órganos sensoriales de los insectos son: los ojos, los órganos auditivos, los del tacto, los del olfato y los del gusto. Los ojos de los insectos son de dos tipos, compuestos y simples. Cada uno de los dos ojos compuestos que, por regla general, se encuentran detrás de las antenas, está compuesto por entre 6 y 28.000 estructuras fotosensibles (llamadas omatidios) agrupadas bajo una lente o córnea compuesta por igual número de facetas en forma de prisma hexagonal. Estas estructuras sólo permiten el paso hasta las terminaciones nerviosas de luz paralelas a sus ejes, lo que les permite construir una imagen óptica. Muchas especies tienen además ojos simples u ocelos, que suelen encontrarse entre los ojos compuestos. Los entomólogos creen que los ojos compuestos están adaptados para ver objetos que se mueven muy rápido, mientras que los ojos simples sirven para percibir objetos cercanos y fluctuaciones en la intensidad de la luz. Cada ocelo tiene una lente simple que recubre una serie de elementos nerviosos fotosensibles, todos los cuales están conectados al cerebro por un único nervio.

Los órganos auditivos de los insectos varían mucho en estructura y, en algunas especies, son muy complejos. Algunos saltamontes tienen grandes membranas auditivas situadas a ambos lados del primer segmento del abdomen. Detrás de estas membranas hay espacios llenos de líquido que transmiten los impulsos sonoros a terminaciones nerviosas que se proyectan en su interior. Otros tipos de saltamontes y grillos tienen órganos auditivos en las patas, debajo de las articulaciones de las rodillas. Estos órganos son unas membranas con cámaras de aire en la parte de abajo que comunican con el aire del exterior a través de hendiduras que hay en sus paredes, equipadas con terminaciones nerviosas. Los órganos del tacto de los insectos parecen pelos y se encuentran en varias partes del cuerpo y en las antenas.

Reproducción.

Las diversas especies exhiben una gran variedad de formas de reproducción. En algunos insectos, como la abeja melífera, la hembra reproductora, o reina, produce miles de huevos que son fecundados a lo largo de varios años, aunque el macho, o zángano, muere poco después del apareamiento. En otras especies, como las efímeras, tanto el macho como la hembra viven poco tiempo tras el apareamiento. En una serie de especies de coleópteros, tanto los machos como las hembras se aparean repetidas veces. Además, varias especies de insectos se reproducen por partenogénesis, desarrollándose a partir de huevos no fecundados. Este tipo de reproducción se da de forma habitual en ciertas especies y en ocasiones en generaciones alternas en otras. En algunas avispas de las agallas y en las moscas porta sierra, la reproducción parece ser sólo partenogenética, y no se conoce forma de reproducción sexual alguna. En las abejas sociales y otros insectos relacionados, los insectos macho surgen de huevos no fecundados. En ciertas polillas nocturnas que se reproducen esporádicamente por partenogénesis, ambos sexos pueden proceder de huevos no fecundados. Entre los pulgones pueden sucederse varias generaciones por partenogénesis antes de la aparición de una generación de insectos machos y hembras que se reproducen sexualmente

Ciertas moscas se reproducen en alguna ocasión por medio de la pedogénesis: la producción de huevos por formas inmaduras del insecto, ya sean larvas o pupas. Las larvas de algunas moscas acuáticas producen varias generaciones de hembras larvarias antes de producir larvas macho y larvas hembra que se convierten en insectos adultos y se reproducen sexualmente.

El método de desarrollo de los huevos varía también mucho entre los insectos. Algunos insectos son vivíparos y tienen descendientes vivos. En otras especies, la totalidad de la fase larvaria transcurre en el interior del cuerpo de la hembra, y el insecto se convierte en pupa al nacer. No obstante, la mayoría de los insectos depositan huevos que se abren en el exterior del cuerpo de la progenitora. Los hábitos de puesta varían de una especie a otra. Muchos insectos depositan un solo huevo o masas de huevos en las plantas de las que van a alimentarse las larvas. Otros ponen sus huevos en los tejidos de la planta y producen hinchazones o agallas en sus hojas y tallos.

Ciertos insectos presentan un tipo único de desarrollo embrionario, en el que un único huevo da lugar a más de un embrión, proceso conocido como poliembrionía y, en algunas especies, un solo huevo da lugar a más de 100 larvas por división en el interior del mismo.

Metamorfosis.

Una de las características del desarrollo de los insectos desde el nacimiento hasta la madurez es la metamorfosis, el paso a través de una o más formas corporales inmaduras distintas hasta llegar a la fase de imago, o forma adulta. En la mayoría de los insectos se produce algún tipo de metamorfosis, aunque en algunas especies, como en los tisanuros, el insecto recién nacido es esencialmente similar en su forma al imago.

Los entomólogos reconocen dos formas básicas de metamorfosis: completa u holometábola e incompleta o hemimetábola. En la metamorfosis holometábola, que se produce en el 88% de los insectos, el huevo del insecto da lugar a una larva, una forma inmadura activa, tipificada por la oruga; a continuación se convierte en pupa, una forma más o menos latente, a menudo encerrada en un capullo; y por último emerge como insecto adulto o imago. Una forma de metamorfosis holometábola, en la que la larva del insecto experimenta uno o más cambios en su forma (por lo general para adaptarse a un cambio en la fuente de alimentos) antes de transformarse en pupa, recibe el nombre de hipermetamorfosis. La hipermetamorfosis se produce en ciertos coleópteros y moscas, así como en ciertos insectos parásitos del orden Himenópteros. Los insectos que presentan una metamorfosis completa reciben el nombre de holometábolos.

En la metamorfosis hemimetábola o gradual el insecto nace con una forma similar a la adulta (llamada ninfa) que se parece al imago, aunque sólo tiene parcialmente desarrolladas las alas y el aparato reproductor. La ninfa se transforma en imago mediante un proceso gradual y no existe fase de pupa. Las fases de ninfa están separadas por sucesivas mudas o ecdisis del exoesqueleto rígido y cada fase sucesiva se aproxima más a la forma adulta. En los insectos más sencillos, los cambios entre fases sucesivas de la ninfa son ligeros, pero las fases en sí difieren con claridad. A los insectos que sufren una metamorfosis incompleta o gradual se les denomina hemimetábolo.

En un ejemplo típico de metamorfosis, la larva es una oruga capaz de arrastrarse en busca de comida y equipada con piezas bucales adaptadas para alimentarse con hojas o herbáceas. A medida que crece, la larva muda la piel entre tres y nueve veces. Al finalizar el periodo larvario el insecto teje un capullo a su alrededor o, en el caso de la mayoría de las orugas de agrótidos y otros insectos, forma una celdilla subterránea de tierra y entra en la fase de pupa. En ese periodo, el insecto queda en estado latente y no come, pero su cuerpo adquiere gradualmente la forma de imago. En ese momento empiezan a desarrollarse las alas y otras estructuras corporales del insecto adulto. Cuando la pupa está totalmente desarrollada sale del capullo, o celdilla de tierra, y del exoesqueleto de pupa y emerge como insecto totalmente adulto.

Control de plagas.

Cualquiera de toda una gama de intervenciones medioambientales cuyo objetivo sea una reducción en la incidencia de las plagas de insectos, los organismos patógenos para las plantas y las enfermedades que causan, y las poblaciones de malas hierbas de forma que se pueda permitir una producción máxima de alimentos de alta calidad y otros cultivos. Las técnicas específicas de control incluyen mecanismos químicos, físicos y biológicos. Un 90% del mundo depende para su abastecimiento de alimentos de tan sólo 15 grandes tipos de cultivos y siete especies de animales. A pesar de todos los esfuerzos realizados, las plagas destruyen anualmente cerca del 35% de las cosechas en todo el mundo. Incluso una vez recogidas las cosechas, los insectos, los microorganismos, los roedores y las aves infligen una pérdida adicional de entre un 10 y un 20%, con lo que las pérdidas oscilan entre un 40 y un 50%. A pesar de que muchas zonas del mundo se enfrentan a una grave escasez de alimentos, el desarrollo industrial, las aglomeraciones humanas y la explotación de diversos recursos naturales (como la minería o las grandes presas) están reduciendo la superficie de terreno empleada para el cultivo. El control de las plagas permite una optimización del rendimiento de las tierras de uso agrícola.

Controles Químicos.

Pesticida o plaguicida son los términos que se aplican a todos los agentes químicos usados en el control de plagas. En 1993 se aplicaron en todo el mundo pesticidas por un valor total de aproximadamente 16 millones de dólares. La tasa de beneficios de esta inversión varía, pero normalmente es un factor multiplicador. La mayoría de los compuestos químicos son sintetizados en centros de producción construidos a tal efecto que abastecen a uno o más continentes. Algunos de los compuestos de uso cotidiano son totalmente sintéticos, pero otros tienen su origen en productos que existen ya en la naturaleza, aunque hayan sido potenciados o posteriormente desarrollados por los científicos. El herbicida glufosinato de amonio fue aislado por primera vez en cultivos recogidos en el bosque tropical de Camerún, en África Central. Los herbicidas de sulfonilurea, que han facilitado enormemente la manipulación de herbicidas gracias a las pequeñas cantidades necesarias para lograr una elevada actividad, fueron descubiertos inicialmente por investigadores médicos alemanes, pero fueron descartados durante casi 20 años hasta que unos investigadores estadounidenses descubrieron su utilidad contra las malas hierbas.

Fungicidas.

Europa occidental es el mayor mercado del mundo de fungicidas, que son necesarios para controlar la gran variedad de hongos patógenos que atacan las cosechas de cereales de grano pequeño y los viñedos. El mildíu pulverulento (Erisyphe graminis) probablemente sea la enfermedad producida por hongos más importante del mundo, y constituye uno de los principales objetivos de los nuevos fungicidas debido a su capacidad de atacar a muchas plantas distintas, desde el trigo y la cebada hasta las enredaderas, causando pérdidas de cerca de 300 millones de dólares sólo en la producción de cereales. En Japón y en el Sureste asiático, donde el arroz constituye la base de la alimentación, se necesitan fungicidas específicos para controlar la plaga de Pyricularia oryzae, que produce pérdidas de producción por valor de 180 millones de dólares, o la roya del arroz (Pellicularia sasakii), cuyas pérdidas se cifran en 160 millones de dólares. Muchos de los fungicidas eficaces de nuestros días pertenecen al grupo de los triazoles o al de las morfolinas. Los nuevos compuestos de triazol, como el epoxiconazol, el tebuconazol y el fluquinconazol siguen aún en fase de desarrollo para su empleo a nivel mundial. Para superar la capacidad de los hongos patógenos de adaptarse a los pesticidas y generar resistencia frente a ellos, hoy es práctica común combinar fungicidas que actúan de diferentes formas. Las estrobilurinas son unos fungicidas de nueva generación que se basan en hongos silvestres pertenecientes al género Strobilurus, cuya acción es tóxica para otros hongos patógenos.

Herbicidas.

El uso de herbicidas varía de acuerdo a los sistemas de cultivo y a la cosecha en cuestión; ellos solos representan casi la mitad del valor de todos los pesticidas utilizados. En países con sistemas de cultivo menos intensivos, quizá sólo sea económicamente viable el uso de compuestos más antiguos, como el 2,4-D (ácido 2,4-diclorofenoxiacético) para matar las malas hierbas de hoja ancha. Estos herbicidas más antiguos se miden en kilogramos por hectárea en lugar de gramos por hectárea, que es lo que se requiere cuando se emplean las sulfonilureas. A pesar de su elevada actividad en la eliminación de una gran variedad de especies de malas hierbas, estos nuevos herbicidas tienen un periodo de persistencia en el suelo muy breve, y se descomponen en elementos inocuos. Los herbicidas pueden aplicarse directamente en el suelo, pero la mayoría de los nuevos productos se fumigan sobre las malas hierbas en desarrollo, con lo que interfieren con sus sistemas de crecimiento sin dañar los cultivos. Los herbicidas totales, como el paraquat, el glufosinato amónico y el glifosato, sólo pueden emplearse antes de que los cultivos surjan de la tierra. No obstante, se han desarrollado nuevas variedades de patatas (papas), trigo, remolacha azucarera y tabaco que contienen genes que les confieren resistencia a los herbicidas. Algunos de los herbicidas que se aplican en los campos de cereales para el control de plagas de herbáceas requieren la adición de un producto químico que aumenta las defensas naturales del cereal frente a compuestos como el fenoxaprop-p-etil mientras éste elimina las malas hierbas.

Insecticidas.

Los insecticidas suponen el sector más pequeño del mercado mundial de los pesticidas, y representaron una inversión de unos 4,5 millones de dólares en 1993, lo que equivale a un 28% del total del mercado de los pesticidas. A menudo son los más controvertidos debido a los indeseables efectos medioambientales sobre la fauna silvestre que tuvieron los antiguos organoclorados, que han sido prohibidos, o son estrictamente controlados en la mayoría de los países. Dado que los insecticidas son los pesticidas que menos dinero dan y en vista de la alarma pública ante los daños que sufren especies útiles, como las abejas, los fabricantes invierten poco en su desarrollo desde la introducción, con gran éxito, de las piretrinas. No obstante, los insectos son considerados el objetivo ideal de la nueva generación de biopesticidas.

Biotecnología

La biotecnología está contribuyendo al control de las plagas de diversas maneras. Potencialmente, la más controvertida es la creación de virus artificiales que tengan como objetivo exclusivo ciertas larvas o plagas de insectos al ser fumigados sobre los cultivos. Los virus, que son inofensivos para otras especies, se autodestruyen cuando su trabajo tóxico ha terminado. Otros enfoques incluyen la síntesis de productos alelo químico y feromonas naturales que generan los insectos para advertir del peligro a sus congéneres y alejarlos así de las cosechas. Estas hormonas animales o feromonas se utilizan para el control de plagas de cultivos forestales como el de la procesionaria del pino. Hay unos productos que se pueden esparcir alrededor de los campos para impedir que las plagas de insectos se alimenten y, por tanto, que causen daños. También pueden fumigarse sobre los campos unos gusanos diminutos llamados nematodos para combatir plagas como las babosas. Más tarde explotan en el interior del sistema digestivo de éstas. Estos son sólo los primeros ejemplos, que se han experimentado con éxito, de muchos cientos de especies de virus, protozoos, hongos y nematodos que parasitan insectos y malas hierbas y en la actualidad están siendo investigadas como agentes de control selectivo.

Controles No Químicos.

Arrancar a mano o con azada o azadón las malas hierbas es un trabajo que ha sido mecanizado hace ya mucho tiempo y en la actualidad los agricultores emplean otros controles no químicos. Arar para enterrar en la tierra las malas hierbas, las semillas o los hongos patógenos puede resultar tan eficaz como el control químico. Se está multiplicando la resistencia natural de los cultivos, tanto a las enfermedades como a las plagas de insectos, por medio de la ingeniería genética, introduciendo en las plantas genes de resistencia específicos. La gestión integrada de plagas es un sistema en el que se unifican medios de control por métodos de cultivo, por rotación de cosechas, por el empleo de variedades fortalecidas y por el uso estratégico de cantidades menores de pesticidas para conseguir resultados iguales o mejores a los obtenidos por medio de un control exclusivamente químico. También se fomenta la persistencia de setos de separación entre cultivos y de áreas de vegetación natural, de forma que allí puedan desarrollarse poblaciones de insectos beneficiosos para los cultivos, como la mariquita (Coccinella septempunctata) que es una especie predadora de otros insectos perjudiciales para cultivos como el de los cereales de secano.

Plantas resistentes a insectos.

La agricultura ha sido, es y probablemente será uno de los sectores fundamentales para el mantenimiento de nuestra civilización. A lo largo de la historia, la producción agraria y sus prácticas han estado muy ligadas al desarrollo de la humanidad sirviendo a una finalidad muy concreta; la de proveer suficiente alimento para mantener el crecimiento de la población.

En estos momentos la población mundial ronda los 6.000 millones de personas. Si el crecimiento continúa al ritmo actual del 2%, la población se duplicará de aquí a 30 o 40 años. Al mismo tiempo, como resultado del incremento de la actividad industrial y humana, la proporción de suelos arables va disminuyendo en un 0,1% anual. Asistimos, pues, a una demanda de producción agrícola sin precedentes, en un período en el que el porcentaje de suelo arable disminuye y las prácticas de control de plagas resultan manifiestamente ineficaces.

La idea de obtener plantas que resistieran la agresión de los insectos ha sido un viejo sueño acariciado por científicos y agricultores. Si le preguntásemos a un campesino cuáles son las mayores amenazas que teme que se ciernan sobre su cosecha nos respondería que el tiempo y la plaga de insectos.

No está en la mano del hombre modificar las condiciones meteorológicas. Más asequible parece la lucha contra los insectos. Las plantas transgénicas ofrecen un ejemplo elocuente de respuesta de la ciencia a ese respecto. Los insectos constituyen el grupo de organismos más abundante de la Tierra. Muchos causan daños considerables en las cosechas. Sin miedo a exagerar, podría afirmarse que el desarrollo de la agricultura ha dependido en buena medida de la capacidad del hombre para amortiguar las pérdidas provocadas por los insectos.

Los programas actuales de control de insectos se basan de manera casi exclusiva en la aplicación de insecticidas, que en su mayor parte (por encima del 95 %) son productos químicos de carácter tóxico para un amplio espectro de especies agresoras. Pese al empleo masivo de tales sustancias químicas, que sobrepasa la cifra de 10 millones de toneladas, y su elevado coste, que ronda los 1,5 billones de pesetas al año, se siguen perdiendo del 20 al 30 % de las cosechas mundiales por culpa de los insectos.

En menor proporción, con una cuantía que no llega al 5 %, se usan también bioinsecticidas, de origen biológico como su nombre denuncia, que hallan su expresión más acabada en la obtención de plantas resistentes.

Los bioinsecticidas se basan en combinaciones de proteínas derivadas de Bacillus thuringiensis. Este microorganismo es una bacteria grampositiva del suelo que en los estadios de esporulación produce unos cristales peculiares constituidos por proteínas dotadas de propiedades insecticidas. Aunque es muy probable que B. thuringensis fuese la bacteria identificada como Bacillus soto por el biólogo japonés S. Ishiwata en 1901, quien la asoció al agente causal de la enfermedad del soto del gusano de seda, fue el investigador alemán E. Berliner quien la redescubrió en 1909 y la clasificó con su nombre actual de B. thuringiensis.

Berliner aisló la bacteria de los cadáveres del gusano mediterráneo de la harina (Ephestia kuehniella), agente contaminante de la harina con que se amasaba el pan en Turingia. Creyendo Berliner que la bacteria era el agente de la muerte del insecto, sugirió la idea de recurrir a B. thuringiensis para atajar las plagas de insectos. Y así, los primeros preparados comerciales de B. thuringiensis aparecieron en 1938 en Francia bajo el nombre de Sporeine; se utilizó contra la oruga del taladro del maíz (Ostrinia nubilalis), uno de los insectos más destructivos de la gramínea

A finales de los años cuarenta se descubrió que la actividad insecticida de B. thuringiensis estaba asociada a la producción de cristales parasporales de naturaleza proteínica. A estas proteínas se las denomina “cry” por su capacidad de formar cristales o d-endotoxinas por su acumulación en el interior de la bacteria y su carácter tóxico. La toxicidad de las d-endotoxinas se debe a su capacidad de interaccionar con las membranas de las células intestinales de los insectos provocando su lisis celular. Se conocen ya unas 96 endotoxinas diferentes, algunas de las cuales forman parte de formulaciones comerciales de bioinsecticidas.

La eficacia insecticida de las endotoxinas contra la mayoría de los insectos cuyo control puede resultar importante para la agricultura, sumada a su especificidad y a su limitado (si no inexistente) nivel de toxicidad, hacen de esas proteínas las soluciones ideales para su empleo en el campo.

A principios de los años ochenta, el sector emergente de la biotecnología vegetal se propuso obtener plantas que opusieran resistencia a la acción de los insectos mediante la introducción de genes que cifran endotoxinas. Por un lado el aislamiento y caracterización del primer gen que determina una proteína insecticida en 1981 por E. Schnept y H. Whiteley, del departamento de microbiología de la Universidad estatal de Washington, y por otro la obtención de las primeras plantas transgénicas de tabaco en 1983 mediante la utilización de Agrobacterium tumefaciens por M.D. Chilton, del mismo departamento, señalaron el inicio de la era de obtención de plantas transgénicas resistentes a insectos.

Riesgos Ambientales de los Cultivos Resistentes a Insectos

Según la industria, los cultivos transgénicos insertados con genes de Bt prometen reemplazar el uso de insecticidas sintéticos en el control de plagas de insectos. Puesto que la mayoría de los cultivos tienen una diversidad de plagas de insectos, insecticidas todavía tendrán que ser aplicados para controlar plagas diferentes a los Lepidóptero que son los susceptibles a la endotoxina expresada por el cultivo (Gould 1994).

Por otro lado, se tiene conocimiento de que varias especies de Lepidóptero han desarrollado resistencia a la toxina de Bt en pruebas de campo y de laboratorio, sugiriendo que los mayores problemas de resistencia se desarrollan en cultivos transgénicos donde la expresión continua de la toxina crea una fuerte presión de selección (Tabashnik 1994). Dado que se ha aislado una diversidad de genes de la toxina Bt, los biotecnologos argumentan que si se desarrolla resistencia pueden usarse formas alternativas de la toxina Bt (Kennedy y Whalon 1995). Sin embargo, dado que es probable que los insectos desarrollen resistencia múltiple o resistencia cruzada, tal estrategia también esta condenada al fracaso (Alstad y Andow 1995).

Basándose en experiencias pasadas con pesticidas, otros han propuesto planes de manejo de la resistencia con cultivos transgenicos, tales como el uso de mezclas de semilla y refugios (Tabashnik 1994). Además de requerir la difícil tarea de una coordinación regional entre agricultores, los refugios han presentado un éxito pobre con los pesticidas químicos, debido al hecho que las poblaciones de insectos no están restringidas a un agro ecosistema cerrado, y los insectos que entran están expuestos a cada vez mas bajas dosis de la toxina en la medida que el pesticida se degrada (Leibee y Capinera 1995).

Impactos Sobre Otros Organismos Conservando la población de plagas a niveles sumamente bajos, los cultivos de VT pueden hambrear a los enemigos naturales en la medida que estos insectos benéficos necesitan una cantidad pequeña de presa para sobrevivir en el agro ecosistema. Los insectos parásitos serian los mayormente afectados porque ellos son más dependientes de hospederos vivos para su desarrollo y supervivencia, mientras que algunos predadores podrían teóricamente alimentarse de presas muertas o agonizantes.

Los enemigos naturales también podrían afectarse directamente a través de las interacciones a niveles ínter trófico. Evidencias en estudios realizados en Escocia sugieren que los afidos son capaces de secuestrar la toxina del cultivo Bt y transferirla a sus predadores (coccinélidos), a su vez afectando la reproducción y la longevidad de los coccinélidos benéficos (Birch y otros 1997). El secuestro de sustancias químicas secundarias de las plantas por herbívoros, quienes luego afectan el comportamiento de parásitos no es rara (Campbell y Duffey 1979). La posibilidad de que las toxinas de Bt que se muevan a través de las cadenas alimenticias presentan serias implicaciones para el control biológico natural en agro ecosistemas.

Las toxinas de Bt pueden incorporarse al suelo a través del material vegetal que se descompone, pudiendo persistir durante 2-3 meses, resistiéndose a la degradación ligándose a las partículas de arcilla mientras mantienen la actividad de la toxina (Palm y otros 1996). Tales toxinas de Bt que terminan en el suelo y el agua proveniente de los desechos de cultivos transgenicos pueden tener impactos negativos en los organismos del suelo y en los invertebrados acuáticos así como en el proceso de reciclaje de nutrientes (James 1997). Todos estos aspectos merecen una investigación mas seria.

Efectos Río Abajo

Un efecto medioambiental mayor, como resultado del uso masivo de la toxina de Bt en algodón u otro cultivo ocupando una inmensa superficie del paisaje agrícola, es que agricultores vecinos con cultivos diferentes al algodón, pero que comparten complejos similares de plagas, puede terminar con poblaciones de insectos resistentes colonizando sus campos. Es posible que plagas de Lepidóptero que desarrollan resistencia al Bt en algodón, se mueven a los campos adyacentes donde los agricultores usan Bt como un insecticida microbiano, dejando así a los agricultores indefensos contra tales plagas, en la medida que ellos pierden su herramienta de control biológico (Gould 1994). -¿Quien seria responsable por tales perdidas?

Impactos de los Cultivos Resistentes a Enfermedades

Algunos científicos han intentado diseñar plantas resistentes a infecciones patogénicas incorporando genes para productos virales dentro del genoma de las plantas. Aunque el uso de genes para la resistencia a virus en cultivos tiene beneficios potenciales, hay algunos riesgos. La recombinación entre el ARN del virus y un ARN viral dentro del cultivo transgenico podría producir un nuevo patógeno que lleve a problemas de enfermedad mas severos. Algunos investigadores han mostrado que recombinaciones ocurren en plantas transgenicas y que bajo ciertas condiciones se puede producir una nueva raza viral con un rango alterado de huéspedes (Steinbrecher 1996).

La posibilidad que las plantas transgenicas resistentes a virus puede ampliar el rango de hospederos de algunos virus o pueden permitir la producción de nuevas razas de virus a través de la recombinación y/o la transcapsidacion exige una investigación experimental cuidadosa (Paoletti y Pimentel 1996).

El Comportamiento de los Cultivos Transgenicos Liberados Hasta principios de 1997, trece cultivos genéticamente modificados habían sido desreglados por el USDA, apareciendo por primera vez en el mercado o en los campos. En 1996 más del 20% de la superficie cultivada de soja en los Estados Unidos fue sembrada con soja tolerante al Round-up y cerca de 400,000 acres se sembraron con maíz de Bt maximizado. Esta superficie se extendió considerablemente en 1997 (algodón transgenico: 3.5 millones de acres, maíz transgenico: 8.1 millones de acres y soja: 9.3 millones de acres) debido a acuerdos de mercadeo y distribución entre corporaciones y mercaderes (por ejemplo Ciba Seeds con Growmark y Mycogen Plant Sciences con Cargill).

-Dada la velocidad con que los productos se mueven del laboratorio a la producción del campo, están los cultivos transgenicos respondiendo a las expectativas de la industria de la biotecnología? Según evidencia presentada por la Union of Concerned Scientists, hay ya signos de que el uso a escala comercial de algunos cultivos transgenicos presenta riesgos ecológicos serios y no responde a las promesas de la industria.

El aparente comportamiento resistente del bellotero en el algodón, que se manifiesta en la capacidad del herbívoro de encontrar áreas del tejido de la planta con bajas concentraciones de Bt, nos lleva a preguntarnos hasta que punto las estrategias de manejo de resistencia que se han venido adoptando son las adecuadas, pero también nos lleva a cuestionar la forma en que los biotecnologos subestiman la capacidad de los insectos para sobreponerse en formas inesperadas a la resistencia genética.

De la misma forma, rendimientos pobres en las cosechas de algodón resistente al herbicida a causa del efectofitotoxico del Round-up en cuatro a cinco mil acres en el Delta del Mississippi (New York Times 1997) apunta a la actuación errática de los CRHs cuando están sujetos a condiciones agro climáticas variantes. Monsanto argumenta que esto es un caso muy pequeño y localizado que esta siendo usado por ambientalistas para obscurecer los beneficios que la tecnología llevo a un área total de 800,000 acres. Sin embargo, desde un punto de vista agro ecológico este incidente es bastante significativo y merece una extensa evaluación. Es incorrecto asumir que una tecnología homogeneizante tendrá un buen comportamiento en un rango de condiciones heterogéneas.

Riesgos Ambientales de Cultivos Transgénicos.

El hecho que la hibridación ínter especifica, y la introgresion son comunes a especies tales como: girasol, maíz, sorgo, raps, arroz, trigo y papas, proveen la base para esperar un flujo de genes entre el cultivo transgenico y sus familiares silvestres creando así nuevas malezas resistentes a los herbicidas. A pesar del hecho de que algunos científicos argumentan que la ingeniería genética no es diferente al mejoramiento convencional, los críticos de la biotecnología reclaman que la tecnología del rDNA permite la expresión de nuevos genes exóticos en las plantas transgeneticas. Estas transferencias de genes están mediadas por vectores que se derivan de virus y plasmidos causantes de enfermedades, quienes pueden atravesar las barreras de las especies de tal forma que puedan transferir genes entre una gran variedad de especies, afectando así a muchos otros organismos en el ecosistema.

Pero los efectos ecológicos no están limitados a la resistencia de las plagas y creación de nuevas malezas o tipos de virus. Como se argumenta aquí, los cultivos transgenicos pueden producir toxinas medioambientales que se mueven a través de la cadena alimenticia y que también pueden terminar en el suelo y el agua afectando a invertebrados y probablemente impactando procesos ecológicos tales como el ciclo de nutrientes.

Muchas personas han argumentado por la creación de una regulación apropiada para mediar la evaluación y liberación de cultivos transgenicos para contrarrestar riesgos medioambientales y demandan una mayor evaluación y entendimiento de los temas ecológicos asociados con la ingeniería genética. Esto es crucial en la medida que los resultados que emergen acerca del comportamiento medioambiental de los cultivos transgenicos liberados sugieren que en el desarrollo de los "cultivos resistentes", no solo deben evaluarse los efectos directos en el insecto o la maleza, sino también los efectos indirectos en la planta (Ej. crecimiento, contenido de nutrientes, cambios metabólicos), en el suelo y en otros organismos presentes en el ecosistema.

Otros demandan apoyo continuo para investigaciones agrícolas basadas en la ecología, en la medida en que todos los problemas biológicos a los que la biotecnología apunta, pueden resolverse usando aproximaciones agro ecológicas. Los efectos dramáticos de las rotaciones y los poli cultivos en la salud de los cultivos y su productividad, así como en el uso de los agentes del control biológico en la regulación de plagas han sido repetidamente confirmados por la investigación científica (Altieri 1994, NRC 1996). El problema es que la investigación en las instituciones públicas refleja cada vez más los intereses de los donantes privados a expensas de la investigación en beneficio público tal como el control biológico, sistemas de producción orgánica y técnicas agras ecológicas en general (Busch y otros 1990). La sociedad civil debe exigir una respuesta de a quien deben servir la universidad y otras instituciones publicas y demandar mayor investigación en alternativas a la biotecnología. Hay también una necesidad urgente de desafiar el sistema de patentes y de derecho de propiedad intelectual intrínseco en el GATT, el cual no solamente proporciona a las CMNs con el derecho de apropiarse y patentar los recursos genéticos, pero que también acelerara el ritmo al que las fuerzas del mercado promueven las practicas del monocultivo con variedades transgenicas genéticamente uniformes.

Entre las varias recomendaciones para la acción que las ONG, organizaciones campesinas y grupos de ciudadanos deben adelantar en los foros a nivel local, nacional e internacional incluyen:

* Terminar el financiamiento publico a la investigación en cultivos transgenicos que promuevan el uso de agroquímicos y que presenten riesgos medioambientales;

* Los CRHs y otros cultivos transgenicos deben regularse como pesticidas;

* Todos los cultivos alimenticios transgenicos deben etiquetarse como tal;

* Aumentar el financiamiento para tecnologías agrícolas alternativas;

* Sostenibilidad ecológica, tecnologías alternativas de bajos insumos, las necesidades de los pequeños agricultores y la salud y nutrición humana deben ser buscada con mayor rigor que la biotecnología;

* Las tendencias desatadas por la biotecnología deben ser equilibradas por políticas públicas y opciones de los consumidores en apoyo de la sostenibilidad;

* Medidas deben promover la sostenibilidad y el uso múltiple de la biodiversidad al nivel de la comunidad, con énfasis en tecnologías que promuevan la autosuficiencia y el control local de los recursos económicos como medios para promover una distribución mas justa de los beneficios.

Conclusión.

La historia de la agricultura nos enseña que las enfermedades de las plantas, las plagas de insectos y las malezas se volvieron más severas con el desarrollo del monocultivo, y que los cultivos manejados intensivamente y manipulados genéticamente pronto pierden su diversidad genética (Altieri 1994, Robinson 1996). Dado estos hechos, no hay razón para creer que la resistencia a los cultivos transgenicos no evolucionara entre los insectos, malezas y patógenos como ha sucedido con los pesticidas. No importa que estrategias de manejo de resistencia se usen, las plagas se adaptaran y superaran las barreras agronómicas. Las enfermedades y las plagas siempre han sido amplificadas por los cambios hacia la agricultura homogénea.

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