Hermetia illucens

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Hermetia illucens, la mosca soldado negra, es una mosca común y muy extendida de la familia Stratiomyidae. Desde finales del siglo XX, la H. illucens ha ido ganando cada vez más atención debido a su utilidad para reciclar residuos orgánicos y generar alimento para animales.

Distribución

Un soldado negro vuela en una hoja de jazmín de mierda, en Bengala Occidental, India

Esta especie es originaria del reino neotropical, pero en las últimas décadas se ha extendido por todos los continentes, volviéndose prácticamente cosmopolita. Está presente en la mayor parte de América del Norte y Europa, incluida la península Ibérica, el sur de Francia, Italia, Croacia, Malta, las Islas Canarias y Suiza, y en la costa rusa del Mar Negro en el territorio de Krasnodar. También se la puede encontrar en el reino afrotropical, el reino australasiático, el reino paleártico oriental, el reino neártico, el norte de África, el sur de África y el reino indomalayo.

Descripción

Adulto de Hermetia illucens, vista lateral

Los adultos de H. illucens miden unos 16 milímetros de largo. Son moscas de tamaño mediano que presentan un cuerpo predominantemente negro, con reflejos metálicos que van del azul al verde en el tórax y a veces con el extremo rojizo del abdomen. El segundo tergito abdominal presenta zonas translúcidas, de donde deriva el epíteto específico en latín. La cabeza es ancha, con ojos muy desarrollados. Las antenas miden aproximadamente el doble de la longitud de la cabeza. Las patas son negras con tarsos blanquecinos. Las alas son membranosas; en reposo, están plegadas horizontalmente sobre el abdomen y superpuestas.

H. illucens es una mosca imitadora, muy parecida en tamaño, color y apariencia a la avispa alfarera y sus parientes. El mimetismo de este tipo particular de avispa se ve especialmente mejorado por el hecho de que las antenas de la mosca son alargadas y parecidas a las de una avispa, los tarsos posteriores de la mosca son pálidos, al igual que los de la avispa, y la mosca tiene dos pequeñas "ventanas" transparentes en los segmentos abdominales basales que hacen que la mosca parezca tener una estrecha "cintura de avispa". Las larvas de la mosca soldado negra se pueden diferenciar de las larvas de la mosca azul o de la mosca doméstica por una delgada franja gris-negra en sus extremos posteriores.

Ciclo de vida

Larvas de mosca soldado negro

Una hembra adulta pone aproximadamente de 200 a 600 huevos a la vez. Estos huevos se depositan típicamente en grietas o en superficies encima o adyacentes a materia en descomposición como estiércol o compost, y eclosionan en aproximadamente 4 días. Las larvas recién emergidas miden 1,0 milímetro (0,04 pulgadas) de largo, pudiendo alcanzar una longitud de 25 milímetros (1 pulgada) y un peso de 0,10 a 0,22 gramos (1,5 a 3,4 gr) al final de la etapa larvaria. Las larvas pueden alimentarse de una amplia variedad de materia orgánica, adaptándose a dietas con diferente contenido de nutrientes. La etapa larvaria dura de 18 a 36 días, dependiendo de los sustratos alimenticios proporcionados a las larvas, de los cuales la etapa postalimentación (prepupal) dura alrededor de 7 días. La duración de la etapa larvaria puede retrasarse durante meses debido a bajas temperaturas o falta de alimento. La etapa pupal dura de 1 a 2 semanas. Los adultos pueden vivir normalmente entre 47 y 73 días si se les proporciona agua y alimento, como azúcar en cautiverio o néctar en estado salvaje, o sobrevivir entre 8 y 10 días con las reservas de grasa que acumulan durante la etapa larvaria cuando se les proporciona agua.

Soldado negro vuela apareamiento
Soldado negro volando depositando huevos en cartón
Soldado de jardín volando depositando huevos en gusano
El soldado negro vuela inflando sus alas durante los primeros 15 minutos después de la aparición de la pupación
Soldado negro vuela alimentando el azúcar

Respeto y uso humano

Las larvas y los adultos no se consideran plagas ni vectores. En cambio, las larvas de la mosca soldado negra desempeñan un papel similar al de las lombrices rojas como descomponedores esenciales en la descomposición de los sustratos orgánicos y la devolución de nutrientes al suelo. Las larvas tienen un apetito voraz y se pueden utilizar para compostar restos de comida del hogar y productos de desecho agrícolas.

Además, las larvas de la mosca soldado negra son una fuente alternativa de proteínas para la acuicultura, la alimentación animal y la comida para mascotas.

Las larvas se producen y procesan en fábricas de insectos a escala industrial en todo el mundo por empresas de biotecnología como InnovaFeed y Protix, esta última que opera la granja industrial de insectos más grande del mundo en los Países Bajos.

As decomposers/in composting

Las larvas de la mosca soldado negra (BSFL) se utilizan para compostar los desechos o convertirlos en alimento para animales. Los desechos incluyen estiércol fresco y desechos de alimentos de origen animal y vegetal. Las larvas de mosca se encuentran entre los animales más eficientes a la hora de convertir biomasa en alimento.

Cuando las larvas han completado su desarrollo larvario a través de seis estadios, entran en una etapa llamada "prepupa", en la que dejan de comer y tienden a migrar hacia sustratos frescos, oscuros y secos para pupar. Este instinto de migración prepupal es utilizado por los contenedores de compostaje de larvas para recolectar las larvas maduras. Estos contenedores tienen rampas o agujeros en los lados para permitir que las prepupas salgan del compostador y caigan en un área de recolección.

Las larvas son beneficiosas de las siguientes maneras:

  • Su gran tamaño relativo a las moscas de la casa y las moscas permite a BSFL prevenir las moscas de la casa y las moscas de la colocación de huevos en materia de desintegración consumiendo larvas de otras especies. Esto importa porque los sistemas de compost habitados por las moscas y las moscas llevan un banco mucho mayor que los sistemas habitados por BSFL, haciendo H. illucens una manera más humana de manejar los residuos de alimentos.
  • No son una plaga para los humanos. A diferencia de las moscas de las casas, las moscas de los soldados negros adultos han reducido enormemente las esponjas, por lo que sólo pueden consumir líquidos como el néctar de flores o no comer en absoluto. No regurgitan la comida junto con enzimas digestivas como las moscas de la casa, por lo tanto no propagan enfermedades.
  • No se sienten atraídos por la habitación o los alimentos humanos. Como detritivore y coprovore, las hembras portadoras de huevo se sienten atraídas por la comida podrida o el estiércol.
  • Las moscas del soldado negro no vuelan tanto como las moscas de la casa. Tienen menos energía fungible debido a su limitada capacidad de consumir alimentos como adultos. Son muy fáciles de atrapar y reubicar cuando entran en una casa, ya que no evitan ser recogidos, son sanitarios, y no morde ni pica. Su única defensa parece estar escondida. Cuando se utiliza un cubo húmedo que recoge o mata a todo el pupae, la población de moscas del soldado negro es fácil de reducir matando el pupae/prepupae en el contenedor de recolección, antes de que se conviertan en moscas. Pueden ser asesinados por congelación, secado, alimentación manual a animales domésticos, colocando el recipiente de recogida en una cuna de pollo para la alimentación automática, o alimentando a aves silvestres con un alimentador a prueba de ratón/pest.
  • Reducción significativa de E. coli 0157:H7 y Salmonella enterica fueron medidos en estiércol de gallina después de que la actividad de larvas se añadió al estiércol.
  • Reclaman rápidamente contaminantes: Nueve productos químicos orgánicos se redujeron o eliminaron enormemente del estiércol en 24 horas.
  • Reducir rápidamente el volumen y el peso de los residuos de sed: La colonia de larvas descompone su comida, la revuelve y crea calor, aumentando la evaporación del compost. Las cantidades significativas también se convierten en dióxido de carbono respirado por los gambas y microorganismos simbióticos/mutualistas. BSFL en un sistema de compost normalmente reduce el volumen de compost alrededor del 50%.

Además de la producción de proteínas, las larvas de mosca también producen otro recurso valioso llamado excremento. El excremento de las larvas de mosca es un residuo granulado e inodoro que se puede utilizar como fertilizante orgánico directamente o mediante su conversión por lombrices de tierra.

Investigaciones recientes en el campo de la entomorremediación muestran el potencial de este insecto para la purificación de biomasa contaminada con metales pesados.

Como alimento

Las larvas de la mosca soldado negra se utilizan como alimento. Las pupas y prepupas cosechadas son consumidas por aves de corral, peces, cerdos, lagartijas, tortugas e incluso perros. El insecto es una de las pocas especies de insectos aprobadas para su uso como alimento en la acuicultura en la UE.

En la etapa de pupa, las moscas soldado negras están en su punto máximo de nutrición. Se pueden almacenar a temperatura ambiente durante varias semanas y su vida útil más prolongada se alcanza a una temperatura de entre 10 y 16 °C (50 y 60 °F).

Como alimento humano

Es difícil encontrar registros de consumo humano de H. illucens.

En 2013, la diseñadora austriaca Katharina Unger inventó una granja de cría de insectos de sobremesa llamada "Farm 432" en la que las personas pueden producir larvas de mosca comestibles en casa. Es una máquina de plástico con varias cámaras que parece un electrodoméstico de cocina y puede producir 500 gramos (1,1 lb) de larvas o dos comidas en una semana.

Se dice que el sabor de las larvas es muy característico. Unger: "Cuando las cocinas, huelen un poco a patatas cocidas. La consistencia es un poco más dura por fuera y como carne blanda por dentro. El sabor es a nueces y un poco a carne".

Para producir grasa

El BSFL se puede utilizar para producir grasa, que se puede utilizar en la industria farmacéutica (cosméticos, surfactantes para gel de ducha), reemplazando así otros aceites vegetales como el aceite de palma, o se puede utilizar en piensos.

Para producir chitín

El BSFL se puede utilizar para producir quitina. La quitina se utiliza en el transporte marítimo como agente contra la bioincrustación. También se utiliza en la purificación del agua. La quitina también tiene potencial como enmienda del suelo, para mejorar la fertilidad del suelo y la resiliencia de las plantas.

Para producir fertilizante de planta orgánica

Los residuos del proceso de descomposición (excrementos) de las larvas comprenden heces larvarias, exoesqueletos desprendidos de las larvas y material no digerido. Los excrementos son uno de los principales productos de la cría comercial de moscas soldado negras. El perfil químico de los excrementos varía según el sustrato en el que se alimentan las larvas, pero en general se consideran un fertilizante orgánico versátil para las plantas debido a una proporción favorable de tres nutrientes principales para las plantas: nitrógeno, fósforo y potasio. Los excrementos se aplican comúnmente mezclándolos directamente con el suelo y se consideran un fertilizante de largo plazo con una liberación lenta de nutrientes. Sin embargo, los ensayos con plantas también han encontrado efectos fertilizantes de corto plazo comparables a los de los fertilizantes sintéticos de acción rápida. Además de su aporte de nutrientes, los excrementos pueden contener otros componentes que son beneficiosos para la fertilidad y la salud del suelo. Uno de ellos es el mejorador del suelo, la quitina, que llega a los excrementos a través de los exoesqueletos desprendidos ricos en quitina de las larvas. Además, el excremento de la cría de la mosca soldado negra aplicado como fertilizante puede alterar eficazmente la composición de la comunidad microbiana del suelo, que desempeña un papel crucial para la fertilidad del suelo.

Actualmente se debate si los excrementos de los insectos que crían BSFL pueden utilizarse como fertilizantes en estado fresco o si deben someterse a un proceso de compostaje adicional antes de su aplicación. Algunos suponen que un proceso de compostaje adicional reduciría las posibles propiedades fitotóxicas. En la Unión Europea, los excrementos de los insectos deben tratarse durante una hora a 70 °C (158 °F) antes de su comercialización por razones de seguridad, mientras que lo mismo se aplica al estiércol animal en general.

En bioremediación

Las larvas de H. illucens se utilizaron en un experimento de biorremediación, en el que se utilizó hasta un 49% del peso seco de hojas de maíz contaminadas con cadmio o zinc, durante 36 días. Las hojas de maíz contaminadas artificialmente sirven aquí como material vegetal modelo comparable a la biomasa vegetal contaminada como resultado de la fitoextracción. La pérdida del 49% del peso seco contaminado es un resultado mejor que en el caso del compostaje, que es uno de los pretratamientos estándar propuestos para la biomasa contaminada después de la fitoextracción. El tipo de metal pesado no afectó el grado de uso. El cadmio se acumula principalmente en el pupario, mientras que el zinc se acumula en la mosca adulta. El uso de insectos para la biorremediación se denomina entomoremediación.

Fuente potencial de enzimas y bacterias degradantes de plástico

Se ha afirmado que la microbiota intestinal de las larvas de H. illucens representa un nicho ecológico óptimo para aislar enzimas y cepas microbianas con capacidad optimizada para degradar plásticos.

Uso potencial en producción de biodiésel

H. illucens podría ser una materia prima viable para la producción de biodiésel.

Agricultura

Colonias larvas

La principal dificultad en la cría es obtener BSFL o huevos para iniciar o reponer la colonia. Esto se hace generalmente incitando a las moscas soldado a poner huevos en pequeños agujeros sobre el contenedor de basura. Las moscas adultas ponen grupos de huevos en los bordes del cartón corrugado o plástico corrugado. En algunas regiones, es posible iniciar o mantener colonias de larvas adecuadas a partir de moscas soldado nativas, pero las especies de plagas como las moscas domésticas y las moscas azules también se sienten atraídas por muchos de los alimentos utilizados para atraer a las moscas soldado (como el alimento fermentado para pollos).

En climas tropicales o subtropicales, pueden reproducirse durante todo el año, pero en otros climas, puede ser necesario un invernadero para obtener huevos en los períodos más fríos. Las larvas son bastante resistentes y pueden soportar condiciones más ácidas y temperaturas más altas que las lombrices rojas. Las larvas pueden sobrevivir a inviernos fríos, en particular con grandes cantidades de larvas, aislamiento o calor del abono (generado por los microorganismos en el contenedor de larvas o la pila de abono). El calor estimula a las larvas a arrastrarse, convertirse en pupas y eclosionar, y parece que se necesita una gran cantidad de luz y calor para la reproducción. Muchos criadores de larvas a pequeña escala construyen sus colonias de larvas a partir de huevos depositados por moscas soldado salvajes.

Espacio y forma

Las moscas soldado recién nacidas realizan el inicio de su ritual de apareamiento durante el vuelo. El macho agarra a la hembra y luego agarra el ovipositor de la hembra con sus genitales. Se aparean mientras están inmóviles y conectados.

Científicos alemanes han logrado criar moscas soldado en un espacio de apenas 10 litros.

Calor

Los adultos se apareaban y ponían huevos a temperaturas de entre 24 y 40 °C (75 y 104 °F) o más. Alrededor del 99,6 % de la oviposición en el campo se produjo a temperaturas de entre 27,5 y 37,5 °C (81,5 y 99,5 °F).

Luz

Las lámparas de cuarzo y yodo se han utilizado con éxito para estimular el apareamiento de los adultos. En particular, el éxito de apareamiento de las moscas soldado negras criadas puede aumentarse drásticamente exponiendo a los adultos a una luz que sea particularmente rica en longitudes de onda cercanas a 440 y/o 540 nm y que tenga una irradiancia que sea una fracción apreciable de la intensidad de la luz solar total. En condiciones tropicales, la luz solar directa de la mañana es óptima para la emergencia, el apareamiento y la puesta de huevos, y la luz solar indirecta a menudo es preferible antes y después del apareamiento.

Humedad

Se considera que una humedad del 70 % es óptima para todas las etapas de su ciclo de vida.

Se determinó que el sustrato no era necesario para la pupación, pero se cree que actúa como regulador de la humedad, lo que evita la desecación. Se observó una tasa de emergencia del 93 % cuando la humedad se mantuvo al 70 %.

Larvas de mosca de soldado negro y rojizas

Los criadores de lombrices rojas suelen obtener larvas en sus contenedores de lombrices. Las larvas son las mejores para convertir rápidamente los desechos "ricos en nutrientes" en alimento para animales. Las lombrices rojas son mejores para convertir materiales con alto contenido de celulosa (papel, cartón, hojas, materiales vegetales excepto madera) en un excelente aditivo para el suelo.

Las lombrices rojas se alimentan de los residuos producidos por las larvas de mosca, pero el lixiviado de las larvas (el "té") contiene enzimas y tiende a ser demasiado ácido para las lombrices. La actividad de las larvas puede mantener las temperaturas en torno a los 37 °C (99 °F), mientras que las lombrices rojas requieren temperaturas más frías. La mayoría de los intentos de criar un gran número de larvas con lombrices rojas en el mismo recipiente, al mismo tiempo, no tienen éxito. Las lombrices han podido sobrevivir en o debajo de los contenedores de larvas cuando el fondo es el suelo. Las lombrices rojas pueden vivir en los contenedores de larvas cuando no hay una gran cantidad de larvas. Se pueden añadir lombrices si la población de larvas disminuye (en la estación fría) y se pueden criar lombrices en los contenedores de larvas mientras se esperan los huevos de las moscas soldado negras silvestres.

Como especie de alimentación, no se sabe que las BSFL sean huéspedes intermediarios de gusanos parásitos que infectan a las aves de corral, mientras que los gusanos rojos son huéspedes de muchos de ellos.

Nombres y marcas

BSFL fue desarrollado como un insecto de alimentación para mascotas exóticas por D. Craig Sheppard, quien bautizó las larvas como Gusanos Phoenix y comenzó a comercializarlas como alimento para mascotas. En 2006, los gusanos Phoenix se convirtieron en el primer insecto de alimentación en recibir una marca registrada en los EE. UU. Otras empresas también comercializan BSFL bajo marcas como NutriGrubs, Soldier Grubs, Reptiworms, Calciworms, BIOgrubs y Obie's Worms (Canadá). En África, ProtiCycle los comercializa como alimento vivo, harina y aceite para la alimentación animal, comida para mascotas para perros y gatos y comida para peces como la tilapia y el bagre.

Posibles enemigos naturales

En África occidental, se ha descubierto que Dirhinus giffardii es un parasitoide de las pupas de H. illucens y reduce la producción de huevos. Se ha descubierto que reduce las existencias hasta en un 72 %. El parásito es transportado por las avispas y se deben tomar precauciones para proteger a las larvas de la exposición a estas avispas. También se ha descrito a Chalcididae Eniacomorpha hermetiae como un parasitoide de H. illucens que puede afectar negativamente a los esfuerzos de producción en masa en África.

Véase también

  • Volante negro
  • Agricultura de insectos
  • Insectos como alimento

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