Investigación

Indice
1.- Biodiversidad.
2.- Polinización.
2.1.- Tipos de polinizaciòn. 
3.- Agentes polinizadores.
3.1.- Abióticos y biòticos.
3.2.- Principales agentes bioticos.
4.- Resultados de la investigación. 

Biodiversidad.

Diversidad biológica, o biodiversidad, se refiere a la diversidad de seres vivos que habitan el planeta y es resultado de miles de millones de años de evolución de la vida en la Tierra. (Imaz Gispert, s. f., pp. 7–8) 

El Convenio sobre Diversidad Biológica (CDB) la define de la siguiente manera: “Por diversidad biológica se entiende la variabilidad de organismos vivos de cualquier fuente, incluidos, entre otras cosas, los ecosistemas terrestres y marinos y otros ecosistemas acuáticos y los complejos ecológicos de los que forman parte; comprende la diversidad dentro de cada especie, entre las especies y de los ecosistemas” (CDB, 1992). Esto quiere decir que podemos observar la biodiversidad en tres niveles:

1) Ecosistemas, es decir, la variedad que existe, por ejemplo, de selvas, bosques, desiertos, manglares, tundras, arrecifes, costas, lagunas, ríos, etc.

2) Especies, es decir, organismos que comparten características particulares. A la fecha se han identificado alrededor de 1.75 millones de especies, pero desconocemos aún a la mayoría, ya que se estima que en el planeta hay alrededor de 13 millones de especies.

3) Variación dentro de las especies, esto es, las diferencias genéticas que existen entre organismos de la misma especie como pueden ser las diferencias entre personas, entre caballos, entre maíces, entre perros, etc.

De acuerdo a la RAE se dice que es "variedad de especies de animales y vegetales en su medio ambiente". 

Polinización.

Proceso de fertilización de los óvulos de una planta/flor, que comienza con el transporte por parte un agente biótico o abiótico de polen, que se encuentra en el estambre del mismo organismo o de otro y termina con la llegada del espermatozoide al pistilo, donde residen los gametos femeninos.

Tipos de polinización.

• Autopolinización: Sucede en el momento que el polen de una flor fertiliza a un ovulo de la misma
• Polinización biótica: Es aquella que se lleva a cabo gracias a la intervención de agentes polinizadores bióticos, tales como insectos, aves o animales. De esta se derivan en polinizacion entomofilia (insectos), ornitofilia (aves), zoofilia en botánica (animales).
•  Polinizacion abiótica: Es una clase de polinización cruzada producida por un factor abiótico, anemofilia (por medio del viento) y hidrofilia (por medio acuoso).

(Foto tomada por un integrante del equipo). 

Agentes polinizadores.

Es aquel factor natural u organismo vivo, que participe en el proceso de polinización, haciendo posible él intercambio de material genético o simplemente una fertilización.

Agentes abióticos.

Los factores abióticos son aquellos que no necesitan un organismo para realizar la polinización, estos factores realizan distintos tipos de polinización como la anemófila o la hidrófila, donde el polen viaja naturalmente en el viento o en una superficie acuosa para encontrar los gametos y realizar la polinización.

Agentes bióticos.

El factor biótico trata de la polinización por medio de un intermediario el cual, tanto poliniza el organismo como se alimenta el mismo.

Dentro de estos agentes se encontrarían las abejas, abejorros, avispas, abejorros, mariposas, entre otros. De los cuales hay algunos que prefieren cierto tipo de flores lo cual facilita la polinización.

 (Ollerton J. (1999). La evolución de las relaciones polinizador-planta en los artrópodos, 1(26).

Principales agentes bióticos. 

- Orden hymenoptera. 

Las abejas, avispas, hormigas y sus parientes, que constitutyen tal orden Hymenoptera, son los polinizadores mas importantes de las angiospermas por la gran proporción del orden que actua como visitantes florales y por la adaptaciones etológicas que exhiben algunos grupos. Se conocen polinizadores en ambos subórdenes, Symphyta y Apocrita.

Symphyta, las abejas portasierra.- Este es el menor de los subórdenes. Las abejas portasierra, superficialmente similares a las avispas, a menudo visitan flores y se alimentan de néctar, aunque son esencialmente omnivoras. Su eficiencia e importancia como polinizadores para la mayoría de las plantas que visitan es con seguridad limitada, aunque la cantidad de polen transportada por algunos individuos puede ser grande. Resulta interesante que estas especies a menudo visitan las flores de las especies que sirven de plantas nutricias a sus larvas.   (Ollerton J. (1999). La evolución de las relaciones polinizador-planta en los artrópodos, 1(26), 744. )

Apocrita, las avejas, avispas y hormigas. Las abejas son uno de los grupos más comunes de insectos, de gran importancia ecológica y económica gracias a sus hábitos alimenticios. La visita a las flores en busca de néctar y polen tiene como consecuencia la polinización de un gran número de plantas de interés para otros organismos.

Las abejas se alimentan casi exclusivamente de polen y néctar y necesitan visitar grandes cantidades de flores diariamente para satisfacer sus requerimientos individuales, los de la cría y de la colonia. Este trabajo de visita a las flores hace de las abejas los principales agentes polinizadores de las plantas. La eficiencia polinizadora de cualquier visitante floral está íntimamente relacionada con la biología floral de la planta y el comportamiento de forrajeo del animal. Durante millones de años las flores desarrollaron mecanismos con pétalos de colores, olores y recompensas de néctar, polen, esencias y aceites para atraer otros organismos y obtener la polinización. Sin embargo, no todo visitante floral es un polinizador eficiente. Para que una especie animal cualquiera pueda ser catalogada como buen polinizador de una especie vegetal particular, tiene que cumplir ciertos requisitos (Freitas 1998a): —Ser atraída en forma natural por las flores de esa especie. —Ser fiel a la especie. —Poseer el tamaño y comportamiento adecuados para remover el polen de los estambres y depositarlos en los estigmas. —Transportar en su cuerpo grandes cantidades de polen viable y compatible. —Visitar las flores cuando los estigmas tengan buena receptividad y antes del inicio de la degeneración de los óvulos. Las abejas cumplen con estos requisitos dado que son atraídas naturalmente a las flores por sus colores y olores y muchas de ellas mantienen su constancia floral. Hay abejas de tamaños diversos y con adaptaciones morfológicas (presencia de escopas o corbículas y pelos plumosos o ramificados en diferentes partes del cuerpo) y de comportamiento (forrajeo por zumbido: las abejas utilizan los músculos indirectos del vuelo, localizados en el tórax, para hacer vibrar su cuerpo y de esta manera transmitir el movimiento a las anteras de plantas que expulsan el polen a través de un poro apical) que les permiten estar en contacto con el polen, removerlo y traspasarlo de una flor a otra, facilitando así el proceso de polinización. Manejo Integrado de Plagas y Agroecología (Costa Rica ) No.75, 2005

Las abejas en su función de polinizadores mantienen una dinámica en los ecosistemas que giran en torno a la producción de frutos y semillas, que proveen de recursos alimenticios a otras especies de animales incluyendo al hombre, y a la perpetuidad de las especies de plantas. Eso forma parte de los servicios ambientales que las abejas aportan al ambiente, polinización y preservación natural de los hábitats (Freitas et al., 2009)

Las abejas nativas en la búsqueda de nuevos espacios de nidificación, han encontrado en los asentamientos humanos nuevos nichos (Nates-Parra et al., 2008). Es común encontrar nidos de abejas sin aguijón en las paredes de las casas, interior de postes, tuberías, y cualquier otra cavidad urbana que reúna el espacio y las condiciones para que alguna de las especies mencionadas los colonice. Las entra- das de estos nidos son particularmente característicos para cada especie y con poco entrenamiento visual, se pueden reconocer sin riesgo alguno, la especie de la cual se trate.

Foto 1: Ollerton J. (1999). La evolución de las relaciones polinizador-planta en los artrópodos, 1(26).
Foto 2: Tomada en el Colegio de Ciencias y Humanidades. Plantel Vallejo. 

- Orden Lepidoptera. 

Los lepidoptera  son el orden de insectos que, en general, esta mas estrechamente asociados a las plantas con flores y que mas dependen de las flores como fuente de alimento. La mayoría de las mariposas y polillas se alimentan de néctar y polen como adultos y es, por tanto, polinizadores de una gran variedad de plantas. Las alargadas piezas bucales de muchas especies les permiten acceder incluso a las flores mas profundas y esto a llevado a proponer que estas plantas pueden estar implicadas en una "carrera de armas" evolutiva con sus polinizadores, en la cual los tubos florales mas largos promueven la evolución de largas probóscides, lo cual a su vez favorece selectivamente los tubos florales mas largos, y así sucesivamente. Esta idea es controvertida, después de haber sido sugerida por primera vez. Normalmente, las mariposas se alimentan durante el día mientras que la mayoría de polillas lo hacen durante la noche (en ambos casos existen excepciones) y, de ese modo, se produce un reparto temporal de néctar floral. No obstante, algunas plantas polinizadas por polillas abren sus flores, producen un olor y comienza la secreción de néctar solo por la noche. mientras que algunas plantas polinizadas por las mariposas, cesan su produccion de nectar y olor durante la noche. Claramente, se trata de casos especializados  de plantas polinizadas por Lepidoptera.  (Ollerton J. (1999). La evolución de las relaciones polinizador-planta en los artrópodos, 1(26), 744-745. )

Foto de una caja entomológica de la exposición "El arte de comer insectos" tomada por un integrante.

- Orden Diptera. 

Las moscas son polinizadores importantes, aunque menospreciados, de una gran variedad de plantas con flores. Muchas especies son visitantes florales oportunistas y sus piezas bucales chupadoras les permiten la ingestión de néctar y polen en flores de corola abierta. Aunque normalmente son de pequeño tamaño, pueden ser numerosas y, colectivamente, polinizadores importantes en flores que, por otra parte, no parecen estar adaptadas a la polinizacion por moscas. Algunas plantas (particularmente de las familias Asclepidiaceae, Araceae y Aristolochiaceae) han evolucionado flores que imitan carroña, excrementos, frutos en descomposición u otro material orgánico putrefacto. La alimentación floral especializada ha evolucionado en ciertas familias de dipteros y algunas especies de las familias Syrphidae y Bombylidae imitan a las abejas en tanto a su apariencia como en su comportamiento. Syrphidae tambien presentan constancia floral. (Ollerton J. (1999). La evolución de las relaciones polinizador-planta en los artrópodos, 1(26), 745. )

Foto tomada por un integrante. 

Causas del decremento en las poblaciones de polinizadores.

-La pérdida y deterioro de los hábitats.

 Es la principal causa de pérdida de biodiversidad. Al transformar selvas, bosques, matorrales, pastizales, manglares, lagunas, y arrecifes en campos agrícolas, ganaderos, granjas camaroneras, presas, carreteras y zonas urbanas destruimos el hábitat de miles de especies. Muchas veces la transformación no es completa pero existe deterioro de la composición, estructura o función de los ecosistemas que impacta a las especies y a los bienes y servicios que obtenemos de la naturaleza.

Las últimas estimaciones señalan que en México se ha perdido alrededor del 50% de los ecosistemas naturales. Las principales transformaciones se han llevado a cabo en las selvas húmedas y secas, los pastizales, los bosques nublados y los manglares y en menor grado en matorrales y bosques templados. Los ecosistemas más accesibles, productivos, con mejores suelos y en lugares planos han sido los más transformados.  Los principales remanentes se encuentran en lugares poco accesibles o poco productivos.

La pérdida de hábitat sucede por el “cambio de uso del suelo” de ecosistemas naturales (bosques, selvas, pastizales, etc.) a actividades agrícolas, ganaderos, industriales, turísticas, petroleras, mineras, etc., todas ellas contempladas en las evaluaciones de impacto ambiental de la Ley General del Equilibrio Ecológico y la Protección al Ambiente (LEEGEPA, Sección V, 2013) y normas y reglamentos asociados.

Las zonas urbanas son sitios altamente modificados y regularmente tienen una cobertura vegetal menor al 20 % (McKinney, 2008), es por ello que las áreas verdes urbanas son importantes refugios para diversos grupos de animales, tal es el caso de los lepidópteros diurnos o comúnmente llamados mariposas (Soga y Koike, 2012; Sing et al., 2016). Los estudios sobre lepidópteros diurnos urbanos y en particular en México, son escasos (Ramírez-Segura y Jones, 2016; Ramírez-Restrepo y MacGregor-Fors, 2016) y se han concentrado en zonas urbanas de regiones tropicales húmedas (Ramírez-Restrepo y Halffter, 2013; Sing et al., 2016). Algunos trabajos han mostrado que las dimensiones de las áreas verdes urbanas pueden influir en la diversidad de las mariposas que ahí se encuentran (Giuliano et al., 2004; Sing et al., 2016).

La acelerada deforestación de los bosques y selvas alrededor del mundo debido a la expansión de la frontera agropecuaria, además del crecimiento urbano y turístico, han fragmentado los ecosistemas disminuyendo no solo los sitios de nidificación sino que han generado cambios en la estructura y composición florística, provocando cambios en los microclimas y en la estructura de las comunidades de insectos, colocando algunas especies en peligro de extinción, y afectando la eficiencia en la polinización (Steffan Dewenter et al., 2005). Una de las causas de esta pérdida puede estar relacionada con el cambio climático, especialmente a nivel de las microrregiones, ocasionando la TAPACHULA.indd 69 18/04/18 08:14 70 Vicente Castro • Macario Fierro • Antonio Trejo disminución de algunas especies y permitiendo el establecimiento de otras como ha ocurrido con algunas especies de hormigas (Perfecto y Vandermeer, 1996) y de insectos vectores de enfermedades como Anopheeles pseudopunctipennis. 

-Contaminación. 

El aumento en la presencia sustancias químicas en el ambiente como resultado de las actividades humanas tiene graves consecuencias para muchas especies. Las actividades industriales, agrícolas, ganaderas y urbanas contribuyen substancialmente a la contaminación de aire, agua y suelos. 

Por mucho tiempo la contaminación fue un problema de una escala espacial pequeña, sin embargo actualmente la producción de contaminantes afecta a todo el planeta. Algunos contaminantes han debilitado la capa de ozono que protege a los seres vivos de las radiaciones ultravioletas del Sol, mientras que otros han provocado el calentamiento global. 

La contaminación del agua, del suelo y del aire afecta directamente a muchos organismos aun en lugares remotos.

-Cambio climático. 

El cambio climático representa actualmente una de las principales amenazas a la  biodiversidad, las sociedades humanas y la economía mundial. Este fenómeno 

implica una serie de modificaciones en el clima atribuidas directa o indirectamente al ser humano que alteran la composición de la atmósfera global. Entre las principales  modificaciones al clima se encuentra el incremento global de la temperatura, a partir de la cual se derivan otros cambios como la disminución de humedad relativa en el  ambiente, las modificaciones en el régimen de precipitaciones, el aumento de las sequías en ciertas regiones y de inundaciones debido a un aumento en el nivel del mar. El incremento de temperatura es el resultado del efecto invernadero, causado principal-

mente por el aumento de ciertos gases en la atmósfera, entre los cuales se encuentran el dióxido de carbono (CO2), el metano (CH4) y el óxido nitroso (N20). El aumento en unos pocos grados Celsius de la temperatura global del planeta puede desencadenar  una serie de alteraciones que afectan de múltiples formas a los organismos tanto en los ecosistemas naturales como en los cultivos agrícolas.

Las interacciones planta–polinizador al igual que otras interacciones mutualistas

son particularmente vulnerables al cambio climático debido a la susceptibilidad de 

que se desacoplen las actividades de las especies que interactúan si estas no responden de manera similar a los cambios ambientales. Este fenómeno recibe el nombre de desacople fenológico y consiste generalmente en un adelanto en la actividad de las especies que interactúan de tal forma que dichas especies ya no coocurren temporalmente. Así por ejemplo, algunas plantas florecen en épocas diferentes, mientras que algunas especies de insectos emergen de manera anticipada con respecto a la época en el año en que normalmente lo hacían. 

Actualmente, están aumentando las evidencias  que relacionan los cambios en la frecuencia y la severidad de eventos climáticos extremos inducidos por el cambio climático con alteraciones en la fenología de floración, la producción de néctar y polen de plantas en los bosques tropicales y subtropicales.

Por otra parte, el incremento de temperatura que se ha venido dando en las últimas décadas también está afectando la distribución geográfica de algunas especies. 

Especialmente en ecosistemas de montaña, donde se espera que los efectos del cambio climático sean particularmente severos, se han encontrado evidencias de que ciertas especies de polinizadores se están desplazando a mayores altitudes. En este caso, ocurre un desacople espacial debido a que plantas y polinizadores ya no co-ocurren en 

las mismas áreas. Existen numerosos estudios demostrando que el desacople fenológico y espacial están ocurriendo y que se deben a las alteraciones inducidas por el cambio climático. Como resultado de este problema, los organismos podrían verse afectados en su supervivencia, su reproducción o en ambos aspectos de su ciclo de vida. 

Así por ejemplo, la reproducción de las plantas podría reducirse por falta de polinizadores, mientras que los polinizadores podrían enfrentarse a una escasez de recursos alimenticios si las plantas que utilizan regularmente no se encuentran en floración. 

El resultado final del desacople fenológico, al igual que el desacople espacial, es la reducción en las poblaciones de plantas y organismos polinizadores con serias 

implicaciones en la composición y estructura de las comunidades vegetales como así también en las funciones y servicios de polinización.

-Uso de plaguicidas. 

El término plaguicida cubre un amplio rango de compuestos, incluyendo insecticidas, fungicidas, herbicidas, molusquicidas, nematicidas, reguladores de crecimiento y otros. Entre ellos, los insecticidas, al estar diseñados para controlar las poblaciones de insectos que constituyen plagas, suponen un mayor riesgo para los insectos no diana que entran en contacto con ellos, como son los polinizadores. En concreto, el uso de insecticidas neonicotinoides y del fenil pirazol fipronil ha sido señalado en un gran número de estudios científicos como una amenaza para la salud de las abejas (Blacquière et al. 2012; Pisa et al. 2015), y como consecuencia, la aplicación de los compuestos imidacloprid, clotianidina y tiametoxam (neonicotinoides), y del fipronil (fenil pirazol) fue restringida en la Unión Europea en el año 2013 con el fin de proteger éstos y otros insectos polinizadores (European Commission 2013a, 2013b).Esta restricción se aplica a su uso en el tratamiento de las semillas, en su aplicación al suelo (gránulos) y en el tratamiento foliar de plantas y cereales que resultan atractivos para las abejas, contemplándose como excepciones los tratamientos de cereales de invierno y los que se realizan después de la floración.

Los plaguicidas también ya que muchos cultivos atraen mágicamente a las abejas y los neonicotinoides perduran en el suelo intoxicando en las abejas y contaminando el agua. Desde su aparición en el mercado a principios de los años 90, los neonicotinoides han sido ampliamente utilizados en todo el mundo (Simon-Delso et al. 2015). Se trata de compuestos neurotóxicos que actúan contra un amplio rango de plagas de gran importancia económica, incluyendo los áfidos (Aphidae), la mosca blanca (Aleyrodidae), las chicharras (Aleyrodidae), el escarabajo de la patata (Chrysomelidae), el gusano alambre (Elateridae) y los ácaros fitófagos entre otros (Jeschke et al. 2011). Sin embargo, esta versatilidad en el control de artrópodos puede llevar a efectos no deseados en insectos “no diana” que no sólo no constituyen plagas, sino que en muchas ocasiones proporcionan servicios ecosistémicos muy valiosos, incluyendo la predación y la polinización. 

Los insecticidas agrícolas alteran los procesos de la colmena, debilitan el sistema inmunológico de las abejas y agravan el problema del varroa.  Los polinizadores pueden exponerse a los plaguicidas a través de diversas rutas: (i) por contacto directo con aerosoles y partículas suspendidas en el aire o en superficies de plantas tratadas, (ii) por la ingestión de polen, néctar y agua contaminada con estos compuestos, (iii) o por inhalación de plaguicidas volátiles, siendo ésta última una forma de exposición menor. La ruta y forma de exposición dependerán en gran medida del método de aplicación del plaguicida, de sus propiedades físicoquímicas y persistencia, de las condiciones climatológicas y también del comportamiento y las preferencias de forrajeo de los distintos polinizadores.

Botías, C., Sánchez-Bayo, F. 2018. Papel de los plaguicidas en la pérdida de polinizadores. Ecosistemas 27(2).

Entre los plaguicidas, los insecticidas son evidentemente los que representan un mayor riesgo para los insectos polinizadores. Los más comúnmente utilizados son compuestos neurotóxicos, como los organofosfatos, carbamatos, piretroides, neonicotinoides y el fipronil. Todos ellos actúan sobre el sistema nervioso de los insectos: los dos primeros inhiben la enzima que recicla la acetilcolina (AChE); los piretroides desestabilizan el canal de sodio en las neuronas; los neonicotinoides activan los receptores nicotínicos de acetilcolina (nAChR), y el fipronil bloquea los receptores del ácido γ-aminobutírico (GABA) y del glutamato que va asociado al canal del cloro. En todos estos casos se produce una sobre-estimulación del sistema nervioso, y la exposición a dosis minúsculas (microgramos) produce convulsiones o parálisis en el animal que pueden acabar en su muerte. Otros plaguicidas actúan interfiriendo con el canal de calcio en las fibras musculares (v.gr. ryanoides), el proceso de muda (v.gr.benzoilureas) u otro mecanismo relacionado con el metabolismo de los insectos.

Resultados. 

(Jiménez, 2019).

Lo que podemos observar en esta grafica de pastel son los porcentajes de los factores que influyen en el decrecimiento de las poblaciones de insectos polinizadores. 

Tabla 1. 

 (Ollerton J. (1999). La evolución de las relaciones polinizador-planta en los artrópodos, 1(26), 743. )