La dinàmica de poblacions de mosca mediterrània de la fruita en una plantació de presseguers (Entomologia mediterrània, 14/2018)

En el 1824, Christian Rudolph Wilhelm Wiedemann féu la descripció de l’espècie actualment coneguda com a Ceratitis capitata. És una mosca de la fruita en el sentit que posa els ous sota la pell trencada de fruites, dins les quals creixen les larves. Se li diu mosca de la fruita mediterrània, per bé que és originària de la costa occidental d’Àfrica, ja que és en les plantacions fruiteres (de cítrics i de fruita dolça) de la Conca Mediterrània on té més incidència econòmica. Esdevé plaga, no obstant, també en climes tropicals i subtropicals, i la seva extensió a noves àrees geogràfiques és un factor de preocupació. Per a una gestió integrada d’aquesta plaga (basada en els sis principis de nivells acceptables de pesticides, pràctiques culturals preventives, monitorització, controls mecànics, controls biològics, ús responsable de pesticides), enfocada a un control eficient i a l’eradicació, cal disposar d’informació sobre els patrons de distribució espacio-temporal dels adults. Andrea Sciarretta, del Departament de Ciències Agrícoles, Ambientals i Alimentàries de la Universitat de Molise, ha encapçalat una anàlisi d’aquesta distribució en relació al sexe i a l’estatus marital femení, que apareix en forma d’article a PLoS One. La recerca s’ha dut a terme en una plantació de presseguers de Roma, i mostra una forta correlació entre la distribució de mascles i de femelles verges. Les femelles ja aparellades tendeixen a distribuir-se al voltant de fruites madures o en procés de maduració. Sciarretta et al. proposen aprofitar aquesta associació entre femelles verges i mascles en una estratègia de control integrat de plagues.

El VasoTrap és una de les trampes emprades en la monitorització de mosques adultes en la plantació de presseguers

Una planta de presseguers prop de Roma

L’entomòleg Andrea Sciarretta estudià ciències naturals a la Universitat de Bolonya, i en el 2000 es doctorà en recerca sobre defensa de les produccions agro-alimentàries. En l’època que arrenca que aquesta recerca era investigador a la Università degli Studi del Molise, a Cambuasch, i del Consiglio per la Ricerca e la Sperimentazione in Agricoltura (CRA). Més tard, en el 2013, esdevingué professor associat del Dipartimento Agricoltura, Ambiente e Alimenti de la citada universitat, en el sector de l’entomologia general i aplicada.

Pasquale Trematerra és professor titular d’entomologia general i aplicada a la Università degli Studi del Molise. Els seus treballs morfològics, faunístics i sistemàtics sobre els tortrícids li han permès descriure 63 espècies de lepidòpters. En l’entomologia aplicada, ha fet estudis sobre protecció biològica i integrada de les plantes, sobre l’aplicació de mètodes biotècnics en el control d’insectes danyosos i sobre artròpodes que infesten ambients antropitzats.

Maria Rosaria Tabilio és investigadora del Consiglio per la ricerca in agricoltura e l’analisi dell’economia agrària (CREA), dins del qual participa en el Centre de Recerca d’Oliveres i d’Arbres Fruiters, amb seu a Roma.

Aquesta recerca sobre la mosca mediterrània de la fruita (Ceratitis capitata) fou concebuda per Sciarretta, Tabilio i Trematerra. En la recerca també participaren Elena Lampazzi (del Centre de Recerca Casaccia, de l’ENEA de Roma), Claudio Ceccaroli (del CREA) i Marco Colacci (Universitat del Molise).

Una mosca femella de “Ceratitis capitata”

El treball de camp es va dur a terme a una plantació de presseguers de Roma, propietat d’Ernesto i Guido Verbesi, prop dels Giardini di Corcolle. Sciarretta i Trematerra feren un primer redactat de l’article, revisat pels altres autors, que comptaren també amb l’ajut de Giuseppe A. Marzo (de l’ENEA). Fou tramès a PLoS el 8 de setembre del 2017. Hi seguí un procés de revisió, amb Nikos T. Papadopoulos, de la Universitat de Tessàlia. A partir dels comentaris de Nicholas C. Manoukis, de l’USDA-ARS de Hilo, es va fer una revisió que fou acceptada el 18 de març i publicada el 4 d’abril.

Mapa de la plantació de presseguers dels Verbesi. En total hi eren plantats presseguers de 17 cultivars diferents, organitzats segons el mes de maduració.

L’impacte de la mosca mediterrània de la fruita

La mosca mediterrània de la fruita (Ceratitis capitala, Wiedemann) pertany a la família dels tefrítids. Aquesta espècie és considerada una de les plagues més destructives. Pot infestar els fruits de més de 300 espècies de plantes. El seu elevat potencial invasiu l’ha convertit a la pràctica en una espècie de distribució cosmopolita, per bé que és originària de l’Àfrica Occidental. Els danys econòmics que produeix en fruiters comercials s’avaluen en 2000 milions de dòlars anuals. Això explica l’establiment de restriccions a la importació de productes de zones infestades, l’establiment de programes de detecció i d’eradicació.

Per controlar aquesta plaga s’utilitzen organofosfats i piretroids, de manera més o menys selectiva. Una forma d’administració selectiva és la combinació d’una substància atractiva i d’un insecticida (deltametrin, spinosad, lufenuron) en paranys. Com a alternatives o complements als insecticides s’utilitzen trampes massives, tècniques d’introducció d’insectes estèrils i eines de control biològic. Més car resulta el mètode de protegir directament les fruites amb bosses de paper o mànigues de polietilè.

Dins del cicle biològic de Ceratitis capitata, els adults són els més vulnerables al control, ja que els ous i les larves, dins del fruit, són més resistents a atacs. És per això que Sciarretta et al. centren l’estudi en la població adulta. Per analitzar la distribució espacio-temporal dels adults empren dos tipus de trampes, una trampa Jackson i un VasoTrap.

Anàlisi de la distribució espacio-temporal de les mosques adultes

La plantació de presseguers dels Verbesi feia en el moment de l’estudi de camp unes 23 hectàrees de superfície. Se situa en la plana agrícola de l’est de Roma, a uns 47 metres d’alçada per damunt del mar. La plantació limita a ponent amb carreteres, amb vegetació silvestre al nord-est, i amb plantacions d’olivera i de kiwi al sud-est.

La plantació contenia 17 cultivars diferents de presseguers, plantats vora l’any 2000 (excepte els presseguers ‘Sweet Dream’, plantats en el 2010). Els presseguers eren plantats en fileres, en una distribució que facilitava la recol·lecció segons els mes de maduració.

El període de monitorització abastà tres anys (2011, 2012 i 2013). En aquella època no hi havia cap plantació de cítrics a prop de la zona. En aquests tres anys, la plantació de presseguers seguí diferents tractaments químics, amb deltametrin, clorpirifos i etofenprox. Les condicions climàtiques foren seguides d’acord amb les dades de l’estació meteorològica de Guidonia, situada a uns 6 km.

Les trampes utilitzades foren:
– una trampa Jackson tipus delta amb addició de trimedlure, que atrau mascles. Aquesta trampa provenia de casa Novapher (de San Donato Milanese).
– una trampa VasoTrap (de la casa Roberto Carello, de Torí), addicionada amb Biolure (de la casa Suterra Europe Biocontrol, de Gavà). Aquest producte de Suterra conté acetat d’amoni, trimetilamina i putrescina, que atrau femelles.

En el 2011 i en el 2012 s’empraren 35 punts de mostreig. En cada punt s’hi muntaven dues trampes, una per a mascles i una altra per a femelles, separades l’una de l’altra per 20 metres. Les trampes eren actives des de final de juny fins a final de desembre.

En el 2013, es muntaren tan sols 30 trampes VasoTraps, també de juny a desembre.

Les trampes es col·locaren a una alçada de 2 metres, sempre en el cantó meridional d’un arbre. Cada 4 setmanes, es renovaven els dispensadors de substàncies de cada trampa. Cada setmana, les trampes eren visitades per retirar-hi els insectes, que eren comptats. Les femelles eren col·locades en tubs de solució salina, seguidament congelats a -20ºC.

Una vegada en el laboratori, els cossos de les femelles eren descongelats i, sota microscopi estereoscòpica se’n feia una dissecció per recuperar tot el tracte reproductiu. Del tracte reproductiu s’aïllava després l’espermateca, que es muntava en un portaobjectes. Observada a 400x, l’observació de l’espermateca permetia classificar les femelles en verges (absència d’esperma) o fertilitzades (presència d’esperma). L’espermateca en els dípters permet que hi hagi una dissociació temporal entre l’aparellament i la fecundació.

Determinar l’estat marital de les femelles d’aquesta manera té la limitació pròpia de les tècniques microscòpiques. Per això, Sciarretta et el. feren un test de la tècnica amb dos investigadors. El primer investigador recollia dos tipus de mosques:
– femelles verges emergides de crisàlides individualment aïllades en el laboratori.
– femelles aparellades, selecciones en el laboratori després d’haver-les vist en còpula amb un mascle, descomptant els casos de còpula breu.

Cadascuna d’aquestes mosques era dipositada en un tub salí que rebia un codi, i el primer investigador relacionada en un full aquest codi amb l’estat marital de les femelles. El segon investigador, que desconeixia el contingut del full, procedia llavors a la tècnica microscòpica d’anàlisi de l’espermateca, i anotava els resultats corresponents en un segon full. Els continguts del primer i del segon full eren comparats amb una taula de contingència.

Es feren anàlisis de correlació per a cada posició de la plantació entre:
– el nombre de mascles atrapats en trampes Jackson i de mascles atrapats en VasoTrap.
– el nombre de mascles atrapats i de femelles atrapades.
– el nombre de femelles verges atrapades i el nombre de femelles fertilitzades.

Per veure l’efecte de la cultivar i dels tractaments químics en el nombre d’insectes atrapats, feren una ANOVA de dos factors sobre el nombre total de mascles, de femelles verges i de femells fertilitzades. Per al factor de tractament s’empraven tres nivells (baix, no pas més d’un tractament; mitjà, 2-3 tractament; alt, 4-5 tractaments). El nombre d’insectes atrapats s’expressa en quantitat de mosques per trampa i per dia.

Les dades foren sotmeses a anàlisis espacials, que donaven lloc a mapes de contorn.

La fiabilitat de l’observació microscòpica de l’espermateca per valorar l’estat marital de les femelles

El primer investigador seleccionà un total de 108 femelles emergides de pupes de laboratori, 43 verges i 65 fertilitzades. El segon investigador analitzà les espermateques d’aquestes 108 femelles, i les classificà en 44 verges i 64 fertilitzades. Aquesta desviació s’explica per una femella fertilitzada en l’espermateca de la qual el segon investigador no hi trobà restes d’esperma. Això suposa una precisió del 99,1%.

72.749 mosques mediterrànies de la fruita en tres anys

En les tres campanyes (2011-2013) es recuperà un total de 72.749 mosques adultes. En les trampes de tipus Jackson tan sols es recuperaren mascles, tret d’un nombre esporàdic de femelles, en un nombre de 14.775 (2011) i 15.573 (2012).

En els VasoTraps, recolliren un total de 42.401 mosques, de les quals un 55% eren femelles. De les femelles collides en VasoTraps, el 59% eren verges. La distribució per anys era la següent:
– 2011: 6.759 adults (50% mascles, 35,4% femelles verges i 14,6% femelles fertilitzades).
– 2012: 24.365 adults (40,4% mascles, 35,2% femelles verges i 24,4% femelles fertilitzades).
– 2013: 11.277 adults (51,6% mascles, 25,1% femeles verges i 23,3% femelles fertilitzades).

L’anàlisi de correlació entre els mascles recuperats en les trampes Jackson i en les VasoTraps fou alta tant per a l’any 2011 com per a l’any 2012.

L’anàlisi de correlació entre mascles i femelles donava valors desiguals. Mentre hi havia una correlació alta entre el nombre de mascles i el nombre de femelles verges, era inferior la correlació entre mascles i femelles fertilitzades.

Pel que fa a la correlació entre femelles verges i femelles fertilitzades, donà valors més baixos en el 2013 respecte els valors obtinguts el 2011 i el 2012.

Pel que fa a la dinàmica temporal:
– 2011: la primera captura tingué lloc el 5 de juliol. El nombre augmentà lleugerament el mes d’agost, i de manera més abrupta de setembre fins a començament de desembre. Els mascles assoliren un pic en el mes d’octubre, més elevat en les trampes Jackson que en els VasoTraps. Les femelles verges assoliren un pic a mitjan d’octubre.
– 2012: la primera captura tingué lloc a començament de juliol, i no augmentà fins el mes de setembre, de manera abrupta. El pic de femelles tingué lloc a començament de setembre, i el de mascles a mitjan d’octubre.
– 2013: la primera captura tingué lloc a començament de juliol. Hi hagué tres pics en els mesos següents, fins al cessament de captures a començament de novembre.

Pel que fa a cultivars, el major nombre de captures de mascles es produí en la ‘Spring Bright’, que es recol·lecta a final de juliol. El nombre inferior de mascles s’observà en la ‘Sweet Dream’, que es cull a començament d’agost. Pel que fa a femelles verges, les cultivars amb més nombre de captures foren la ‘Spring Bright’ i la ‘Diamond Ray’. Pel que fa a les femelles fertilitzades, les cultivars amb més nombre de captures foren també la ‘Spring Bright’ i la ‘Diamond Ray’, però també hi hagué nombres elevats en cultivars més tardanes (‘Messa Pia’, ‘Kewea’, ‘Fairlane’). Tant el tractament químic com la interacció entre cultivar i tractament afectaven el nombre de captures.

Els mapes espacials permeten veure la següent evolució:
– juliol del 2011: mascles i femelles es capturen en el centre de la plantació, associats a la maduració de ‘Diamond Ray’ i de ‘Diamond Bright’. En aquest moment totes les femelles capturades són fertilitzades.
– agost del 2011: s’afegeix un nou nucli al voltant de la cultivar ‘Fairlane’.
– setembre del 2011: els mascles es concentren en cultivars ja collides. Les femelles verges es capturen sobretot en la zona sud, associades a ‘Roberta Barolo’, amb presència masculina. Les femelles fertilitzades s’agreguen en la zona nord, associades a la cultivar ‘California’.
– octubre/novembre del 2011: malgrat l’absència de fruits, encara es produeixen captures. Mascles i femelles s’agreguen en el centre, en zones de cultivars primerenques.
– novembre/desembre del 2011: els darrers nuclis es produeixen en el nord, associats a ‘Firetime’.
– juliol del 2012: es repeteix el patró espaial del juliol del 2011.
– agost del 2012: es repeteix la dissociació espaial de les femelles fertilitzades respecte de mascles i de femelles verges.
– octubre/novembre del 2012: les captures es concentren de nou en el nord.
– juliol del 2013: distribució escampada.
– setembre-novembre del 2013: agregació de la distribució de mascles i de femelles verges, mentre les femelles aparellades apareixen més dissociades.

Mapes de contorn que mostren l’evolució de les captures de l’any 2011

Patrons de distribució

Al començament del vol estacional, cap al mes de juliol, el nombre de femelles capturades és superior al de mascles. Més tard això canvia, el nombre de mascles supera al de femelles. El nombre de femelles verges tendeix a augmentar al llarg de la temporada, i en els darrers mesos de l’any superen en nombre a les femelles aparellades. Hom suposa que amb l’arribada de la tardor hi ha una reducció dels aparellaments. L’escassedat de fruits entrada la tardor també explicaria la dispersió de les femelles aparellades, que cerquen on ovipositar.

En termes generals, dels tres grups analitzats, els que més coincideixen són els mascles i les femelles verges. La distribució de captures semblen indicar que, una vegada els presseguers es queden sense fruits, les mosques cerquen refugi en la vegetació salvatge.

Els tractaments químics no semblen afectar la distribució espacial de captures. Sciarretta et al. pensen que això suggereix que les mesures de control exigeixen l’aplicació de principis de gestió de gran escala. Altrament, les mosques troben àrees de refugi.

Cal remarcar d’aquest estudi que les agregacions de mascles es produeixen sovint en cultivars que ja no tenen fruit i, preferent, en zones que no han rebut tractaments químics. Les femelles verges se sentirien atretes a aquestes mateixes zones per l’efecte de feromones masculines. En aquestes zones, els mascles estableixen el seu territori, que defensen contra la competència d’altres mascles, i que utilitzen per fer la cort a les femelles que s’hi introdueixen.

Després de l’aparellament, una femella adquireix prou esperma com per romandre fecundada tota la vida. Això fa que el seu tropisme sigui ara del tot diferent i s’adreci a trobar fruits on ovipositar.

Entre les conclusions de Sciarretta et al. destaquen:
– és perillós ometre de la monitorització i del control de les plantacions zones on ja s’han collit els fruits, ja que hi poden haver concentracions de mascles i de femelles verges.
– les trampes amb atractants per a mascles com el trimedlure poden oferir un quadre millor de la dinàmica temporal, però aquestes trampes no capturen femelles. Cal, doncs, sistemes de monitorització específics per a femelles aparellades, ja que són elles les responsables de les infestacions larvàries de fruits.
– les mesures de control de plagues centrades en els llocs de concentració de mascles poden ser útils per controlar les femelles verges.

Lligams:

Analysis of the Mediterranean fruit fly [Ceratitis capitata (Wiedemann)] spatio-temporal distribution in relation to sex and female mating status for precision IPM. Andrea Sciarretta, Maria Rosario Tabilio, Elena Lampazzi, Claudio Ceccaroli, Marco Colacci, Pasquale Trematerra. PLoS One 13:e0195097 (2018).

Arxivat a Ciència i Tecnologia
%d bloggers like this: