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Dec 07, 2023

Dentro del laboratorio de Michigan donde los científicos crían insectos asesinos para salvar árboles

Por Ashley Zhou Bridge Michigan The Great Lakes News Collaborative incluye

Por Ashley Zhou Puente Michigan

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El edificio de oficinas achaparrado con techo verde justo al lado de la autopista en Brighton no parece gran cosa, escondido en un parque industrial al lado de una empresa de deshumidificadores y talleres mecánicos.

Pero adentro, los científicos están encorvados sobre mesas de laboratorio, estudiando avispas zumbantes que podrían ser las salvadoras de los fresnos que desaparecen de América del Norte.

Los miembros del personal en la sala de laboratorio bien iluminada usan herramientas de corte para cortar la corteza de los troncos de fresno. Las larvas de insectos se colocan en placas de Petri en carritos de bandejas a un lado y cientos de diminutas avispas murmurantes en recipientes de plástico transparente se apilan en bandejas de plata que bordean las paredes.

El enemigo espera en una habitación húmeda al lado.

Allí, los barrenadores esmeralda del fresno (EAB) devoran montones de troncos de fresno. Los escarabajos verdes iridiscentes se encuentran entre las especies invasoras más destructivas en la historia de América del Norte.

El BEF se detectó por primera vez en Michigan hace unos 20 años; Los científicos teorizan que llegaron como polizones en material de embalaje de madera utilizado para transportar mercancías desde Asia o Rusia. Desde entonces, el escarabajo se ha extendido a 36 estados y más de 40 millones de fresnos solo en Michigan se han derrumbado, según la Fundación Arbor Day.

En este laboratorio de Brighton, el único de su tipo en los EE. UU., los científicos del Departamento de Agricultura de los EE. UU. (USDA) están criando cuatro especies de avispas sin aguijón nativas de Asia y Rusia para liberarlas en la naturaleza, donde cazan y matan esmeraldas. barrenadores del fresno. Las avispas son parasitoides del barrenador esmeralda del fresno, lo que significa que sus larvas se alimentan de los huevos y larvas del escarabajo, y eventualmente los matan.

El cuerpo esbelto del barrenador esmeralda del fresno normalmente no crece más de una pulgada y tiende a vivir hasta seis semanas. (Foto del puente por Ashley Zhou)

Desde 2007, aproximadamente 8 millones de estas avispas han sido liberadas en todo el país, dijo Nicole Sawallich, entomóloga interina y supervisora ​​del programa de control de EAB del USDA.

En ese tiempo, han mostrado signos tempranos de controlar una invasión de EAB que se ha extendido por todo el país, con Michigan como epicentro.

Los fresnos alguna vez fueron uno de los árboles más abundantes en Michigan, pero en solo dos décadas se han puesto en peligro, lo que ha afectado la ecología, la economía y la cultura indígena de Michigan.

Los fresnos son cruciales para el tejido de canastas en las tribus nativas, y la madera de los fresnos se usa comúnmente en muebles, madera e incluso bates de béisbol. Los bosques de fresnos proporcionan hábitat para muchas especies, y las hojas caídas de los árboles ayudan a nutrir otras plantas, dijo Deborah McCullough, profesora de los departamentos de entomología y silvicultura de la Universidad Estatal de Michigan.

"Mantener esos bosques diversos con algunas de estas especies naturales" permite que el ecosistema nativo continúe, dijo James Wieferich, gerente de la unidad de salud forestal del Departamento de Recursos Naturales de Michigan.

Un escarabajo metálico de alas verdes engañosamente hermoso, la hembra EAB pone huevos debajo de la corteza o en las grietas de los fresnos.

En unas pocas semanas, las larvas mastican patrones en forma de S, o galerías, a través de la corteza hacia el floema, un tejido en el interior de la corteza que transporta nutrientes entre las hojas y las raíces. Las larvas continúan alimentándose en el xilema, otro tejido interno que transporta el agua desde las raíces hasta las hojas.

A medida que las larvas se multiplican, reducen la capacidad del árbol para transportar nutrientes, su copa se adelgaza y, en última instancia, conduce a la muerte del árbol, dijo McCullough.

ests Methods Laboratory en Buzzards Bay, Massachusetts, comenzó la investigación inicial y la exploración extranjera en busca de agentes biológicos para controlar la propagación de los barrenadores del fresno.

Descubrieron tres especies de avispas parasitas en China y las trajeron a los EE. UU. para estudiar si las avispas funcionarían según lo previsto sin dañar a otras especies.

Los parasitoides demostraron ser efectivos. Los investigadores descubrieron un cuarto parasitoide en el Lejano Oriente de Rusia y comenzaron a liberarlo en 2015.

La primera liberación fue en Michigan, pero ahora hay sitios de liberación de parasitoides en todo el Medio Oeste y se extienden hasta Colorado y Louisiana.

Las avispas cazan EAB al detectar las vibraciones de las larvas debajo de la madera y depositar sus huevos en o sobre los huevos y larvas de EAB, aparentemente ignorando otros tipos de insectos. Los científicos en realidad no saben por qué los parasitoides solo atacan al EAB, simplemente se alegran de que funcione.

Las avispas se liberan de artilugios colgantes de frascos de píldoras, llamados Oobinators, llenos de parasitoides de pupas, colocados en los árboles. También se envían en pernos de madera de fresno, o troncos cortos, con un pequeño orificio perforado en la parte superior para sujetar el tronco a un árbol.

Una vez que descubren las larvas de EAB, los parasitoides detienen el EAB en su camino y evitan que el insecto se convierta en larvas destructivas. (Foto del puente por Ashley Zhou)

Si bien los científicos están trabajando en la propagación de depredadores, dicen que es poco probable que sea una panacea. Serán necesarios otros enfoques para preservar lo que queda de los fresnos de Estados Unidos, y los científicos en otros lugares están trabajando en la reproducción de árboles resistentes a las enfermedades para soportar el BEF mientras las avispas contienen el brote.

La Estación de Investigación del Norte del Servicio Forestal del USDA en Wisconsin descubrió por primera vez algunos fresnos "sospechosamente saludables" entre cientos de árboles infestados de EAB que habían caído al suelo, dijo Rachel Kappler, colaboradora de salud forestal en Great Lakes Basin Forest Health Collaborative (GLB FHC ).

Los fresnos azules tienden a ser más tolerantes, dijo Weirich, pero los fresnos verdes eran más accesibles para los investigadores y aprendieron que el rasgo de resistencia de los árboles es heredable. Ahora han comenzado huertos de fresnos jóvenes y desafiantes, dijo Kappler.

En asociación con MSU, el DNR ha plantado más de 600 fresnos en un huerto en Brighton, pero pasarán años hasta que los árboles crezcan lo suficiente como para reproducir semillas para los esfuerzos de restauración, dijo Wieferich.

La combinación de liberaciones de avispas con inyecciones de insecticidas no tóxicos en la base de los árboles también puede ayudar a controlar el EAB, dijo McCullough.

Según el Servicio de Inspección de Salud Animal y Vegetal del USDA, a partir de 2022, se han liberado parasitoides en 31 estados y se ha descubierto que se reproducen y matan con éxito al BEF, señales de que la estrategia está funcionando.

Pero aunque las avispas parecen estar ayudando a controlar las infestaciones, es poco probable que logren erradicar por completo el BEF de América del Norte.

"Biocontrol todavía tiene un largo camino por recorrer", dijo Sawallich, supervisor del programa de control de EAB del USDA.

Spathius galinae es una de las cuatro diminutas especies de avispas sin aguijón empleadas por científicos en los EE. UU. para controlar la propagación del barrenador esmeralda del fresno. Tiene el beneficio adicional de tolerar mejor los climas más fríos. (Foto cortesía de Wikimedia Commons vía USDA)

Uno de los primeros pasos que tomaron los científicos cuando se detectó por primera vez el EAB fue advertir a los residentes que no movieran leña por todo el estado, ya que eso podría permitir que insectos invasores como el EAB se propagaran más allá de su área de distribución natural. Quemar leña localmente es el mejor enfoque, dijo Wieferich.

El laboratorio continúa buscando más en el Medio Oeste y los residentes pueden ver un seminario web de GLB FHC para aprender cómo identificar e informar sobre un fresno sobreviviente para que los científicos los identifiquen con parasitoides.

Se espera que el programa de cría de avispas continúe en el futuro previsible. El objetivo es liberar lo suficiente para crear una población autosuficiente, dijo Sawallich.

A medida que las avispas reducen los números de EAB, también deberían comenzar a morir, dijo Wieferich. Si eso sucede y cuando eso suceda, Wieferich dijo que el laboratorio previsiblemente también podría ralentizar su trabajo.

"El hecho de que estos agentes de biocontrol estén en el campo, hayan demostrado que se han establecido, han demostrado que pueden dispersarse y que tienen la capacidad de controlar las poblaciones de EAB es asombroso", dijo Ben Slager, senior entomólogo del programa de control de USDA EAB. "Lo que el programa está logrando es fenomenal".

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Imagen destacada: un científico trabaja para cortar la corteza exterior de un tronco de fresno para ver si ha sido infestado con parasitoides en crecimiento. (Foto del puente por Ashley Zhou)