Ecología química basada en el lenguaje de insectos

El poder del olfato: cómo la ecología química de los insectos puede transformar la agricultura

La ecología química representa una revolución silenciosa en el manejo agrícola moderno. Esta disciplina científica, que estudia el complejo sistema olfativo de los insectos, promete transformar la manera en que controlamos las plagas y protegemos nuestros cultivos, ofreciendo alternativas sustentables a los métodos convencionales.

1. El sistema olfativo: una estructura sensorial extraordinaria

"El sistema olfativo es una de las estructuras sensoriales más sofisticadas y más antiguas dentro de los sistemas sensoriales complejos", afirmó el investigador de INIA Quilamapu, Ricardo Ceballos, uno de los impulsores de la Ecología Química de Insectos en Chile.

El especialista, que desarrolla su trabajo en la Región de Ñuble, indicó que esta disciplina se apoya fuertemente en el estudio del sistema olfativo y en otras formas de percepción química de los insectos.

1.1. Capacidad de discriminación molecular

Explicó que el sistema es capaz de percibir y discriminar miles de moléculas orgánicas diferentes (aldehídos, ésteres, cetonas, alcoholes, etc.), muchas de ellas en cantidades "increíblemente pequeñas".

Ceballos —que en 20 años ha estructurado la Ecología Química como un área nueva del manejo integrado de insectos plaga—, comentó que fue gracias a la extraordinaria capacidad olfativa de los primeros organismos del planeta que estos lograron sobrevivir.

1.2. Evolución del sistema olfativo

Pudieron "detectar los alimentos, los depredadores y sus parejas reproductivas". Expresó que en los humanos el olfato parece estar supeditado a un plano secundario, mientras que otras especies conservan sistemas altamente especializados.

Es el caso de los insectos que han desarrollado receptores olfativos extremadamente sensibles, capaces de captar moléculas en el aire y activar una respuesta inmediata. "Estos receptores les permiten una rápida detección de moléculas químicas, un proceso vital para su supervivencia", precisó.

2. Un entorno agrícola que ha cambiado drásticamente

El especialista de INIA dijo que, durante millones de años, los sistemas sensoriales de los insectos han ido evolucionando, desde los primitivos ambientes naturales relativamente estables, hasta los entornos actuales, profundamente alterados por la actividad humana.

2.1. Impacto de la agricultura intensiva

"Factores como la sobrepoblación humana y la expansión de la agricultura intensiva, nos han llevado a depender de monocultivos, puesto que la agricultura moderna requiere de una gran cantidad de fertilizantes, agua y plaguicidas".

Ricardo Ceballos agregó que todas estas prácticas simplifican el paisaje y reducen la biodiversidad local, generando condiciones para que plagas y enfermedades se establezcan y propaguen con facilidad.

2.2. Desafíos de la globalización y el cambio climático

En este contexto, mencionó que "la globalización ha acelerado la dispersión de especies invasoras" y que "el cambio climático permite que especies nativas emerjan como plagas que afectan a especies vegetales exóticas introducidas con fines productivos".

Añadió que los métodos de control convencionales, presentan limitaciones importantes en sostenibilidad y eficacia a largo plazo.

3. Ecología química basada en el lenguaje de insectos

"La ecología química es la disciplina que estudia cómo los organismos usan sustancias químicas naturales para comunicarse e interactuar", planteó el investigador de INIA Quilamapu.

3.1. Intervenciones específicas y sostenibles

Agregando que con esa información "es posible aprovechar ese conocimiento para intervenir de forma específica, minimizando las alteraciones al ecosistema".

En el caso de los insectos, Ceballos señaló que la ecología química se centra en su sistema olfativo y que resulta indispensable reconocer los compuestos volátiles que gobiernan sus comportamientos.

3.2. Feromonas, Kairomonas y Aromas de Plantas

(feromonas, kairomonas y aromas de plantas). "Con este conocimiento podemos diseñar estrategias de manejo más precisas", tras lo cual advirtió que no se trata de erradicar insectos, sino de intervenir de forma informada para regular sus poblaciones.

3.3. Estrategias de control innovadoras

El científico aclaró que para disminuir la población y el daño de una plaga, se emplean trampas-cebo con atrayentes (feromonas), lo que impide que los insectos localicen sus plantas hospederas.

Ya que los compuestos los enmascaran o bien desvían su atención, como en el caso de la confusión sexual. "En Chile ya lo estamos haciendo en el manejo de la polilla de la vid (Lobesia botrana), saturando el aire con feromonas que desorientan a los machos, impidiéndoles encontrar las hembras para el apareamiento".

Ceballos dijo también que es posible favorecer a insectos benéficos (polinizadores), guiándolos hacia sus plantas mediante compuestos volátiles extraídos de las mismas plantas.

4. Insectos con olfato extraordinario

El especialista reveló que los insectos poseen receptores olfativos con estructuras simples, pero altamente versátiles, que detectan una enorme diversidad química.

4.1. Puntos vulnerables del sistema olfativo

"Esta capacidad sensorial, esencial para la vida de un insecto, es también un punto vulnerable, ya que una vez conocido su funcionamiento, podemos intervenir en el proceso y emplearlo a nuestro favor".

4.2. El receptor olfativo MhOR5

El investigador de INIA Quilamapu puso como ejemplo el receptor olfativo MhOR5, que forma parte de la estructura de ciertos insectos y que es capaz de responder a una amplia gama de compuestos volátiles.

Entre ellos el DEET, un conocido repelente de mosquitos. "Este compuesto no mata al insecto, sino que interfiere en su capacidad de detectar algunos olores, lo que altera la forma en que se desenvuelve y disminuye su habilidad para identificar sustancias químicas de su entorno", subrayó.

4.3. Catálogo de compuestos modificadores

Para Ceballos, este tipo de hallazgos ha permitido "crear y consolidar un catálogo de compuestos con capacidad para modificar el comportamiento de forma específica y controlada de plagas clave, con efectos específicos y controlados".

Lo que es el punto de partida para un futuro control de plagas basado en ecología química.

5. Agricultura que conversa con la naturaleza

"Hablar el idioma químico de los insectos puede transformar la manera en que manejamos los insectos plaga y los benéficos", recalcó el investigador de INIA.

5.1. Una propuesta respaldada por la ciencia

Complementó que la ecología química ofrece una propuesta respaldada en la ciencia y que considera la evolución de los insectos.

5.2. Restablecimiento del equilibrio en agroecosistemas

"Es necesario restablecer el equilibrio en los agroecosistemas, proteger a polinizadores y enemigos naturales, reducir los residuos tóxicos en los alimentos y suelos, y disminuir el riesgo de resistencia a insecticidas, con el fin de lograr una agricultura más sustentable", concluyó.

6. Preguntas frecuentes