Acalymma vittatum

Acalymma vittatum, el escarabajo rayado del pepino, es un escarabajo de la familia Chrysomelidae y una plaga grave de los cultivos de cucurbitáceas tanto en estado larval como etapas adultas. El escarabajo rayado del pepino tiene una apariencia distintiva, mostrando unos élitros de color amarillo con rayas negras. Se distribuye desde el este de América del Norte hasta las Montañas Rocosas y se puede encontrar tan al sur como México y tan al norte como el sur de Canadá. En el oeste de América del Norte, más allá de las Montañas Rocosas, el escarabajo rayado del pepino es reemplazado por Acalymma trivittatum, una especie de color más apagado, a menudo con élitros grisáceos o blancos pálidos en lugar de amarillos.

El escarabajo rayado del pepino es único porque es resistente a una sustancia química, la cucurbitacina, que se encuentra en las plantas y sirve como mecanismo de defensa contra los herbívoros. De hecho, los escarabajos rayados del pepino se sienten atraídos por este químico; este es un ejemplo de coevolución, donde una especie desarrolla un fenotipo contra un fenotipo defensivo de otra. La razón por la que se les llama escarabajo rayado del pepino es porque se encuentran comúnmente en las plantas de cucurbitáceas, como los pepinos.

Los escarabajos rayados del pepino machos también liberan feromonas que provocan la agregación de otros escarabajos rayados del pepino en el lugar de alimentación. Esto crea oportunidades para que los machos se apareen con las hembras.

Debido al efecto perjudicial del escarabajo rayado del pepino en los cultivos de cucurbitáceas, como pepinos y calabazas, se han desarrollado muchos métodos de manejo para frenar las poblaciones del escarabajo rayado a principios de la primavera para reducir el impacto negativo en los agricultores. Algunos ejemplos incluyen agentes de control biológico y estrategias que involucran cultivos de cebo.

Descripción

Los escarabajos rayados del pepino adultos tienen unos élitros distintivos de color amarillo con rayas negras. En la mayoría de los casos, consta de tres franjas negras que se extienden a lo largo de los élitros. El color de sus cabezas es negro o marrón. El color de su protórax es amarillo. Debajo de los élitros con rayas negras hay un abdomen negro.

Los escarabajos rayados del pepino adultos a menudo se pueden confundir con los adultos del gusano de la raíz del maíz occidental. Los adultos del gusano de la raíz del maíz occidental también tienen élitros de color amarillo con tres franjas negras, un protórax amarillo y una cabeza marrón o negra. Sin embargo, los adultos del gusano de la raíz del maíz occidental son más largos que los adultos del escarabajo rayado del pepino. Mientras que la longitud del escarabajo rayado del pepino adulto es de unos 5,25 mm, la longitud del gusano de la raíz del maíz occidental es de unos 6,3 mm. Además, las rayas negras de los adultos del gusano de la raíz del maíz occidental no se extienden por completo a lo largo de todos los élitros, sino que comienzan a desvanecerse antes de llegar a la punta. Por lo tanto, los escarabajos rayados del pepino adultos se pueden diferenciar de los gusanos de la raíz del maíz occidentales porque son, en promedio, alrededor de 1 mm más cortos que los gusanos de la raíz del maíz occidentales y tienen rayas negras que se extienden hasta el final de sus élitros.

La pupa del escarabajo rayado del pepino mide alrededor de 10 mm de largo. Su abdomen es blanco. Desde el centro del abdomen hasta el final, el ancho de la pupa se vuelve más estrecho hasta formar una punta redondeada al final.

Rango geográfico

El escarabajo rayado del pepino es originario de muchos países de América del Norte. Su distribución se extiende desde México hasta el sur de Canadá y se encuentra en grandes poblaciones en el este de Estados Unidos. Esta especie está más limitada en el tramo occidental de América del Norte, incluidos los estados y provincias ubicados al oeste de las Montañas Rocosas. En esta región, la especie dominante es el Acalymma trivittatum, o el escarabajo rayado occidental del pepino.

Recursos alimentarios

Comportamiento alimentario

Mientras se alimentan de estos cocurbitos, los escarabajos de pepino de rayas adultas se dibujan hacia el cotilledón, que es una parte de un embrión dentro de la semilla de una planta. Aunque los cotilledones han evolucionado para sostener un químico llamado cucurbitacinas, un químico que se encuentra en plantas como mecanismo de diseño para repeler los herbivores, los escarabajos de pepino rayados han evolucionado para favorecer la alimentación de este químico. Este es un ejemplo de coevolución, donde una evolución por las plantas para producir un químico de defensa ha sido favorecida a través de la evolución del escarabajo de pepino rayado. Esto permite que el escarabajo de pepino rayado se alimente de semillas que contienen cucurbitacina que otros herbivores son repelidos.

Los escarabajos rayados del pepino también liberan una feromona mientras se alimentan de cucurbitáceas, que es un tipo de químico con el que los insectos y los animales se comunican para informar a otros escarabajos rayados del pepino sobre la fuente de alimento. Esto atrae más escarabajos rayados del pepino a la fuente, donde la agregación puede conducir al apareamiento.

En Massachusetts, se descubrió que el escarabajo rayado del pepino se siente atraído por varias otras sustancias químicas emitidas por las cucurbitáceas, entre ellas el 1,2,4-trimetoxibenceno y el indol, aunque no por el (E)-cinamaldehído. En Illinois, se descubrió que el escarabajo rayado del pepino se sentía atraído por el indol y el (E)-cinamaldehído, pero no por el 1,2,4-trimetoxibenceno.

Comportamiento social

A. vittatum exhibe un comportamiento de agregación durante la alimentación y el apareamiento, ya que los escarabajos adultos tienden a agruparse en las plantas hospedantes, formando poblaciones densas durante la temporada de crecimiento. El comportamiento de agregación puede facilitar la búsqueda de pareja y aumentar la eficiencia en la localización de fuentes de alimento adecuadas, contribuyendo al éxito reproductivo de la plaga. Además, A. vittatum las larvas a menudo se alimentan en grupos de tejidos vegetales como hojas y tallos. Este comportamiento alimentario gregario puede provocar daños importantes a las plantas hospedantes, especialmente en las primeras etapas de crecimiento de los cultivos.

Historia de vida

Durante el frío invierno, los escarabajos rayados del pepino adultos se refugian debajo de pequeñas plantas cerca de los campos donde crecerán los cultivos de cucurbitáceas, la planta huésped preferida de los escarabajos rayados del pepino, en la primavera. Cuando la temperatura del suelo supera los 13oC o 55oF, los escarabajos rayados del pepino adultos comienzan a alimentarse de las hojas y el polen de las plantas que comienzan a crecer antes que las cucurbitáceas. Estos incluyen flores de aster y sauces. Una vez que las plantas de cucurbitáceas comienzan a crecer, los adultos comienzan a alejarse de las plantas iniciales hacia las cucurbitáceas y comienzan a agregarse al cultivo. Un motivo de este comportamiento es encontrar una pareja potencial.

Después de que los escarabajos adultos se aparean, las hembras pondrán sus huevos debajo del suelo en la base de las plantas de cucurbitáceas (Eaton 2016). Las hembras ponen hasta cuatro huevos a la vez. La profundidad a la que depositarán los huevos en el suelo es de unos 5 cm. La distancia a la que depositan los huevos puede ser de hasta 15 desde la base de las cucurbitáceas (Ellers 2006). Una vez que las larvas se desarrollan, excavarán para alimentarse de las raíces de la planta de cucurbitáceas y luego regresarán a la superficie cuando sean adultas.

Enemigos

Acalymma vittatum se enfrenta a la presión depredatoria de una variedad de enemigos naturales, incluidas aves insectívoras, insectos depredadores y parasitoides, que redujeron significativamente la abundancia de escarabajos. Además, los parasitoides desempeñan un papel crucial en la regulación de A. vittatum poblaciones. Las avispas parasitoides como Tetrastichus giffardianus han sido identificadas como importantes enemigos naturales de A. vittatum larvas, que parasitan y suprimen las poblaciones de escarabajos en los campos de cucurbitáceas.

Apareamiento

Los escarabajos rayados del pepino, machos adultos, que son los primeros en comenzar a alimentarse de cucurbitáceas, como un pepino, liberan feromonas de agregación que atraen a ambos sexos. Sin embargo, las mujeres se sienten más atraídas por esta señal. Se descubrió que en los escarabajos rayados del pepino capturados que se alimentaban de los cultivos, los machos solo constituían menos de una cuarta parte del número total de escarabajos rayados del pepino atrapados. Estos machos iniciales se conocen como machos pioneros cuya feromona secretada tiene la capacidad de iniciar una nueva colonia. Por tanto, un criterio para que un macho resulte atractivo para las hembras es que tiene que estar en una zona con cantidades adecuadas de comida. Se descubrió que las hembras se sentían más atraídas por los machos ubicados en las plantas hospedantes que por las plantas hospedantes o los machos solos.

Interacciones con humanos y ganado

Plagas de plantas cultivadas

Durante la primavera, cuando los escarabajos rayados del pepino adultos aparecen debajo de su refugio durante el invierno, comienzan a alimentarse de muchos tipos de plantas, incluidas frutas, follaje y flores. Alimentarse de flores puede provocar defoliación y reducir la capacidad de supervivencia de las flores. Alimentarse de frutas puede causar daños como el cuidado. Esta consecuencia reduce la cantidad de fruta que los agricultores pueden cosechar, lo que puede perjudicar a los agricultores y causar problemas a la industria frutícola. Los tipos de cultivos de los que se alimentan los escarabajos rayados del pepino adultos son muchos tipos de cucurbitáceas. Estos cultivos también se denominan familia de las calabazas. Incluyen calabacines, pepinos, calabazas, sandías, calabazas y otros tipos de calabazas.

Los escarabajos rayados del pepino también pueden causar daños a los cultivos al transmitir la bacteria Erwinia tracheiphila a las plantas. La bacteria infecta primero al escarabajo rayado del pepino cuando pasa el invierno debajo del follaje que también está infectado con Erwinia tracheiphila. En la primavera, una vez que los escarabajos rayados del pepino comienzan a alimentarse, pueden transmitir esta bacteria, lo que daña el planta creciendo en su sistema vascular y bloqueando el flujo de agua y nutrientes. Debido al daño extenso que puede causar una infección bacteriana, el daño causado por la transmisión de Erwinia tracheiphila por los escarabajos rayados del pepino puede ser mucho más severo que el daño causado por la alimentación directa.

Monitoreo

Dado que los escarabajos rayados del pepino se sienten particularmente atraídos por las semillas de las plantas, es importante monitorearlos cuando las plántulas comienzan a emerger a principios de la primavera. Estudios anteriores han demostrado que los escarabajos rayados del pepino son más activos alimentándose durante la mañana y las primeras horas de la noche. Además, las plantas recién nacidas son más vulnerables al daño causado por los escarabajos rayados del pepino.

Gestión

Dado que la actividad del escarabajo rayado del pepino es mayor a principios de la temporada de primavera, monitorear y manejar al escarabajo rayado del pepino desde el principio es importante para reducir los impactos negativos de su alimentación.

Existen varios métodos para controlar la población de escarabajos rayados del pepino. Un método es el uso de agentes de control biológico. Anteriormente, se han utilizado insectos que son depredadores de los escarabajos rayados del pepino, como los ácaros, las arañas, los escarabajos errantes y los escarabajos terrestres. Otros tipos de depredadores incluyen vertebrados, como los murciélagos, que también se han utilizado. Además, se han utilizado moscas, como la Celatoria setosaI, para atacar los escarabajos rayados del pepino. Estas moscas son un tipo de parásitos que atacan a los escarabajos rayados del pepino. Los estudios han demostrado que estas moscas parasitoides pueden infectar alrededor del 43-54% de la población de escarabajos rayados del pepino.

Los agricultores también pueden implementar diferentes estrategias para retrasar o limitar la aparición de la alimentación del escarabajo rayado del pepino. Debido a la atracción del escarabajo rayado del pepino hacia la cucurbitacina química en los cultivos de cucurbitáceas, los agricultores pueden plantar cucurbitáceas que contengan concentraciones más bajas de cucurbitacina en áreas con altas concentraciones de escarabajos rayados del pepino. Se descubrió que los escarabajos rayados del pepino se sentían menos atraídos por cultivos con menores cantidades de cucurbitacina. Además de seleccionar cultivos con niveles bajos de cucurbitacina, los agricultores pueden seleccionar cultivos que tengan resistencia contra la bacteria Erwinia tracheiphila. Un ejemplo de este tipo de cultivo es la sandía, mientras que el pepino es muy propenso a las infecciones.

Los agricultores también pueden plantar cultivos de cebo con altas cantidades de cucurbitacina en el perímetro del campo para atraer a los escarabajos rayados del pepino lejos de su producto principal. Luego se pueden rociar insecticidas específicos para el escarabajo rayado del pepino sobre el cultivo de cebo en lugar de usar un insecticida de amplio espectro en todo el campo. Esto es beneficioso porque el uso excesivo de insecticidas de amplio espectro puede hacer que los insectos desarrollen resistencia fácilmente.

Algunas investigaciones indican que el daño del escarabajo rayado del pepino se puede reducir mediante el uso de fertilizante de vermicompost en comparación con fertilizantes inorgánicos. Los investigadores sugieren que el mecanismo por el cual el vermicompost reduce el daño de los escarabajos se debe a un aumento de compuestos fenólicos en las plantas cultivadas con vermicompost.