Nota del Editor: Este es un post invitado de Dominic Reisig, Profesor Asociado de entomología en NC State. En nuestra serie en curso Research Matters, los investigadores del Estado de Carolina del Norte abordan el valor de la ciencia, la tecnología, la ingeniería y las matemáticas.
el gorgojo común (Anthonomus grandis) no es mucho para mirar, solo un pequeño escarabajo grisáceo con un hocico impresionantemente largo., Pero este escarabajo en particular, y su hambre por el algodón, fue lo suficientemente poderoso como para forjar una asociación sin precedentes entre agricultores, legisladores y científicos. Y esa asociación demostró cuánto se puede lograr cuando los científicos y los agricultores trabajan juntos.
lo que los gorgojos adultos carecen de tamaño lo compensan con la capacidad de sus larvas para alimentarse y destruir el algodón., Boll gorgojos entrado a los estados UNIDOS desde México a finales de 1800, cuando fueron vistos en Texas. En la década de 1920 se habían extendido a través de todas las principales áreas productoras de algodón en el país. El alcance del daño fue impresionante, al igual que los esfuerzos de control lanzados contra este insecto: en un momento, un tercio del insecticida utilizado en los EE.
en 1903, el jefe de la U. S., El Departamento de Agricultura (USDA) declaró ante el Congreso que los brotes del insecto eran una «ola de maldad», y que las áreas afectadas en México habían abandonado por completo la producción de algodón. De hecho, muchos estudiosos están de acuerdo en que el impacto fue tan grande en la economía rural dependiente del algodón del Sur que fue una de las causas de la «Gran Migración», cuando los afroamericanos se trasladaron en masa al norte de los Estados Unidos a principios de 1900.
a pesar de la llegada del gorgojo del boll, la producción de algodón al principio aumentó en los Estados Unidos.,, porque el precio del algodón aumentó a medida que el gorgojo del boll hizo que algunos cultivadores de algodón salieran del negocio. La producción de algodón avanzó antes que el gorgojo, creando un auge en las plantaciones de algodón en áreas que estaban libres de gorgojo. Pero a medida que el algodón se extendió, también lo hizo el gorgojo del boll, lo que le costó a los cultivadores de algodón miles de millones en ingresos.
declarando la guerra al gorgojo
entonces, en 1958, sucedió algo novedoso. El Consejo Nacional del algodón de América acordó unánimemente, por primera vez en la historia, una ley agrícola., Entre otras cosas, esa legislación pedía que se ampliara la investigación sobre el algodón y que se eliminara el gorgojo del algodón.
Este fue un inusual paso por muchas razones. En primer lugar, se habían hecho esfuerzos para erradicar los insectos en el ganado antes, pero nadie lo había intentado con una plaga de cultivo; esto estaba abriendo nuevos caminos. En segundo lugar, esto iba a costar mucho dinero, lo que requeriría el apoyo del gobierno federal., Tercero, nadie había encontrado todavía una manera de erradicar el insecto. Finalmente, una vez iniciada la erradicación, el proceso de erradicación se convertiría en un recurso común. Debido a esto, la cooperación sería vital, dado que habría una tentación para los individuos, o regiones enteras, de obtener un viaje gratuito, confiando en las contribuciones de sus vecinos al esfuerzo de erradicación. Por lo tanto, la participación obligatoria de los agricultores era una necesidad. Uno por uno, se abordaron cada uno de los desafíos, lo que requirió una estrecha colaboración en cada paso.
La erradicación de insectos no era un concepto completamente nuevo., El promotor de la erradicación fue un científico del servicio de Investigación Agrícola del USDA (USDA-ARS) llamado Edward Knipling, quien había ideado una idea llamada técnica de insectos estériles. Esta técnica fue pionera en la década de 1950 para eliminar el gusano barrenador, una plaga de insectos parásitos del ganado. La técnica de los insectos estériles se basa en inundar el medio ambiente con muchos machos estériles. Esos machos luego se aparean con hembras, pero no producen ninguna descendencia. Knipling ahora preveía la erradicación del gorgojo de boll, reconociendo que tenía dos grietas en su armadura., En primer lugar, era una especie exótica, lo que significaba que podía estar presente sin algunos de los parásitos y depredadores que debilitaban las poblaciones en su México natal. En segundo lugar, dependía de una sola planta huésped, el algodón, que tampoco era nativa de los EE.UU.
desafortunadamente, la técnica de insectos estériles bombardeó. One million sterile boll weevil males were released in a trial. Pero los machos estériles no pudieron competir con sus homólogos salvajes viriles y el ensayo no tuvo éxito.
si la erradicación iba a tener lugar, los científicos tendrían que desarrollar un nuevo método., Con ese fin, el gobierno federal, los gobiernos estatales y varias fundaciones y asociaciones algodoneras asignaron millones de dólares para apoyar la investigación necesaria para desarrollar las herramientas necesarias para la erradicación.
por ejemplo, el Congreso financió laboratorios del USDA-ARS En muchos estados, incluido uno en el campus de la Universidad Estatal de Mississippi que fue fundamental para crear muchas de las herramientas necesarias para la erradicación., Este apoyo continuó a través del esfuerzo de erradicación, asegurando que el insecto pudiera ser eliminado comenzando en Virginia y el noreste de Carolina del Norte, y moviéndose constantemente hacia el sur.
pero los investigadores de la erradicación se enfrentaron a un desafío significativo por adelantado. Sabían que, para que la erradicación tuviera éxito, tenía que haber un método muy eficaz de controlar los gorgojos – uno con una tasa de éxito cercana al 100 por ciento. Y eso requeriría un salto significativo sobre las técnicas de control disponibles.,
durante la década de 1950, el control de las infestaciones de gorgojo boll requirió múltiples aplicaciones de insecticidas muy ásperos y tóxicos (por ejemplo, aldrina, azinfosmetil, hexacloruro de benceno, clordano, dieldrina, toxafeno, malatión, metilparatión y paratión). Pero un avance científico separado estaba a la vuelta de la esquina.
nuevas armas
en la década de 1960, los investigadores estaban empezando a entender la importancia de las feromonas de insectos, los productos químicos producidos por las especies de insectos que cambian el comportamiento de otros individuos en la especie., Los científicos del USDA-ARS descubrieron las feromonas atrayentes Sexuales del gorgojo boll, la combinación de productos químicos que permitía a los gorgojos Boll masculinos encontrar gorgojos Boll femeninos. Estos investigadores pudieron perfeccionar una mezcla sintética de feromonas atrayentes, creando un señuelo que podría usarse para atrapar los gorgojos amorosos de boll. Este avance demostraría ser el eje para la erradicación exitosa, ya que los gorgojos podrían ser atraídos, atrapados y monitoreados.
otro gran avance fue el descubrimiento de un método de control que aumentó el éxito del 85-90 por ciento de control al 98-99 por ciento.,
el desarrollo de los insectos depende de la temperatura, y las temperaturas más bajas ralentizan el desarrollo y la reproducción del gorgojo. Los científicos de Mississippi descubrieron que, al hacer múltiples aplicaciones de insecticidas a intervalos cortos durante el otoño, podrían reducir la última generación reproductiva de los gorgojos y limitar significativamente la supervivencia de los adultos potencialmente invernantes. Esto se denominó el método de control de la reproducción-diapausa.,
la combinación de las trampas de feromonas y el método de control de la reproducción-diapausa significó que, dada la cooperación en una base de área amplia, el gorgojo del boll podría ser erradicado. Y las trampas de feromonas frías también se utilizarán para confirmar si los esfuerzos de erradicación tuvieron éxito. Este golpe uno-dos fue probado en un programa piloto en Alabama, Mississippi y Louisiana durante la década de 1970., El programa piloto no pudo probar que este enfoque erradicaría los gorgojos, pero tuvo suficiente éxito en la reducción de los niveles de población que el gobierno, la industria y los funcionarios de investigación optaron por proceder con un enfoque a gran escala. Este siguiente paso involucró la implementación de dos ensayos complementarios a finales de la década de 1970: un ensayo se llevó a cabo en Mississippi utilizando los métodos de control más conocidos para el gorgojo del boll en ese momento, mientras que otro ensayo probó el método de control de reproducción-diapausa en Carolina del Norte y Virginia.
La cooperación fue fundamental para el ensayo de Carolina del Norte/Virginia., El gobierno federal llegó con fondos suficientes para apoyar el 50 por ciento del juicio, mientras que el estado de Carolina del Norte acordó recoger otro 25 por ciento del costo. Y más de tres cuartas partes de los cultivadores de algodón de Carolina del Norte aprobaron la erradicación, acordando financiar el 25 por ciento restante. Mientras tanto, se había puesto a disposición un nuevo insecticida, el diflubenzuron, que resultó hacer que la erradicación fuera aún más exitosa.
después de tres años, el método de reproducción-diapausa resultó tan exitoso que solo un gorgojo quedó atrapado en el área de erradicación de Carolina del Norte/Virginia., Además, se pensaba que este gorgojo había quedado en una trampa contaminada que no se había limpiado adecuadamente. El uso de insecticidas se desplomó después de la erradicación, pero la expansión y continuación del programa no fue fácil. Los problemas con el financiamiento, el apoyo de los productores en nuevas áreas de erradicación y los brotes de otras plagas, como resultado de las aplicaciones intensivas de insecticidas utilizadas en los esfuerzos de erradicación, que eliminaron los insectos beneficiosos que normalmente mantenían a las plagas bajo control, ralentizaron el proceso., estados productores de algodón, con una excepción: Texas, que es el mayor productor de algodón del país.
una frágil Victoria
que nos lleva a 2017. Los esfuerzos de erradicación se han estancado en la frontera Texas-México, en gran parte debido a la inestabilidad creada por el tráfico ilegal de drogas. Esa inestabilidad ha hecho que las grandes granjas de algodón en México sean inaccesibles para el tratamiento, creando un hábitat acogedor para que las poblaciones de gorgojos se recuperen. Otro problema en México es la presencia de especies de plantas no algodoneras que pueden hospedar picudo., Los esfuerzos adicionales para limitar la cooperación a través de la frontera, incluido el muro fronterizo propuesto, aseguran que la «ola del mal» del gorgojo del bol siga siendo una amenaza inminente. Como resultado, hay una batalla en curso para mantener el gorgojo del boll bajo control en el Valle del Río Grande de Texas, financiado por una evaluación anual en curso de los estados productores de algodón, que tiene como objetivo prevenir-y rastrear – la propagación de las poblaciones de gorgojo del boll.
pero esta historia también destaca el hecho de que el gorgojo del boll ha sido conquistado en gran medida en los Estados Unidos.,, gracias a la cooperación entre productores, científicos y funcionarios gubernamentales, y debido, en gran parte, a la financiación federal de la investigación. Por ejemplo, en el sureste de los Estados Unidos, un gorgojo boll no ha sido capturado en una trampa de feromonas en 14 años. Y esas inversiones federales, realizadas en todo el sur, continúan dando dividendos en forma de nuevos proyectos, que están listos para abordar los insectos nativos e invasores de hoy debido a las inversiones realizadas en la erradicación del gorgojo del boll.,
por ejemplo, esas primeras inversiones de los gobiernos estatales y federales crearon el sistema de investigación USDA-ARS que todavía está presente en todo el sur de los Estados Unidos, incluida la instalación en el estado de Mississippi. Este sistema continúa haciendo una diferencia para las granjas de los Estados Unidos. Las unidades de investigación en áreas que aún tienen poblaciones de gorgojo boll están utilizando tecnologías de vanguardia, como la genética de poblaciones y las imágenes infrarrojas aéreas, para rastrear el movimiento de las especies e identificar posibles parches de plantas hospederas para su destrucción., A medida que los gorgojos se han erradicado lentamente, estado por estado, estos investigadores e instalaciones han cambiado las prioridades de investigación a otras cuestiones y plagas que afectan la producción de cultivos. Nadie quiere pelear otra guerra de cien años con una plaga de plantas.