Descubrimiento de científicos de Salamanca que puede facilitar la prevención de plagas en bosques europeos

Los investigadores Ezequiel Peral Aranega, Zaki Saati Santamaría, Miguel Ayuso Calles, Raúl Rivas y Paula García Fraile, del área de Microbiología de la Universidad de Salamanca, en colaboración con Martin Kostov?ík, Tereza Veselská, Karel Švec y Miroslav Kola?ik, del Instituto de Microbiología de la Academia Checa de las Ciencias, han publicado un artículo en la prestigiosa revista Environmental Microbiome, perteneciente al grupo editorial BMC - Springer Nature, en el que desvelan las bacterias asociadas al escarabajo de la corteza del abeto europeo y los roles potenciales que pueden estar desempeñando en su ecología. Los resultados de esta investigación podrán ayudar a entender mejor esta plaga, facilitando la búsqueda de métodos de biocontrol efectivos para la misma.

El escarabajo de la corteza del abeto europeo (Ips typographus), es la plaga más dañina para los bosques de abeto en Europa, y una gran amenaza para bosques de coníferas en general. Este pequeño insecto, de aproximadamente 5 milímetros de largo en su etapa adulta, es conocido por las características marcas en forma de galería que deja en los troncos de los árboles que infecta. Normalmente, este escarabajo prefiere atacar árboles débiles, estresados o moribundos, alimentándose del floema y desempeñando un importante papel en el ciclo de reciclaje de la materia en los bosques.

Debido al cambio climático, principalmente temperaturas más cálidas y sequía, las poblaciones de este insecto manifiesta brotes masivos que les permite atacar a árboles sanos, que, en situaciones normales, serían capaces de defenderse del ataque de estos insectos. Esta problemática está causando la devastación de estos bosques, poniendo en peligro unos ecosistemas no solo importantes por su valor ecológico, sino también económico. Por desgracia, la especie Ips typographus puede destruir más de 100 millones de metros cúbicos de bosque de abetos durante un solo año en Europa y Asia.

En la actualidad, el norte y centro de Europa es la zona más afectada, pero este insecto está presente en Eurasia y todo el continente europeo, incluida España, donde ha sido detectado en bosques peninsulares del norte, como en el Val de Arán, en Pirineos, por lo que debemos estar vigilantes, ya que representa un peligro extraordinario.

Es conocido que los microorganismos cumplen roles muy importantes en los hospedadores en los que habitan, como, por ejemplo, la microbiota beneficiosa humana. Los insectos también portan microorganismos asociados, pero a menudo el papel que ejercen en estos animales es desconocido.

En este estudio, los investigadores trabajaron con muestras de escarabajos Ips typographus en diferentes fases de su ciclo vital: larva, pupa, adulto joven y adulto. Por un lado, mediante técnicas de secuenciación masiva del ADN, descubrieron qué tipos de bacterias están asociadas al insecto en cada una de las fases, permitiendo saber cuáles son los microorganismos que mantienen un vínculo más fuerte con el escarabajo. Por el otro, el estudio de las bacterias obtenidas del interior del escarabajo ha permitido desvelar algunos de los posibles roles que estos microorganismos desempeñan en la ecología del escarabajo de la corteza del abeto europeo.

Las bacterias mostraron que tienen un gran potencial metabólico, ya que son capaces de degradar azúcares complejos, que se encuentran de forma natural en estos ecosistemas, a formas más sencillas, como la glucosa, susceptible de ser aprovechadas por el insecto para alimentarse. Además, casi todas estas bacterias han mostrado ser capaces de producir sustancias con fuerte capacidad antibiótica frente a hongos entomopatógenos (patógenos de insectos) del género al que pertenece el escarabajo de la corteza del abeto europeo.

Los resultados de este trabajo sugieren que las poblaciones de bacterias asociadas a estos escarabajos sufren cambios importantes a lo largo de su ciclo vital, aunque algunas de ellas están presentes en todos los estadios.

Estas bacterias, junto con otras, encontradas principalmente cuando el escarabajo está en fase de larva y de adulto, parecen desempeñar importantes roles en su ecología, ya sea suministrando nutrientes o ayudando en la defensa frente a patógenos. Además, según los datos obtenidos, otros posibles roles de las bacterias son el aporte de biomoléculas esenciales para el desarrollo del escarabajo, como vitaminas, o la detoxificación de compuestos volátiles dañinos para el insecto, que son emitidos por el árbol cuando es atacado. Las bacterias pueden degradar estos compuestos volátiles y/o transformarlos en feromonas que sirven de señal, o de efecto llamada, a los insectos adultos para que colonicen el árbol.

Los científicos creen que los datos obtenidos pueden allanar el camino para nuevas investigaciones sobre escarabajos de la corteza y para, en el futuro cercano, diseñar estrategias eficaces y obtener mejores perspectivas para el control efectivo de plagas de una especie. Además, la potente capacidad metabólica que presentan algunas de estas bacterias obtenidas del interior de los escarabajos, sugiere que podrían tener interés biotecnológico en ámbitos agrícolas, ambientales, industriales y biosanitarios.

Colaboradores y referencia del artículo

La investigación publicada en Environmental Microbiome ha sido realizada por Ezequiel Peral Aranega, Zaki Saati Santamaría, Miguel Ayuso Calles, Raúl Rivas y Paula García Fraile, del Departamento de Microbiología y Genética de la Universidad de Salamanca (Grupo Interacciones Microbianas, https://microusal.com/ ) y del Instituto de Investigación en Agrobiotecnología (CIALE; https://ciale.usal.es/ ), quienes también pertenecen a la Unidad de Excelencia de la Junta de Castilla y León “Agrienvironment” y a la Unidad Asociada USAL/IRNASA-CSIC.

La investigación ha sido realizada en colaboración con Martin Kostov?ík, Tereza Veselská, Karel Švec y Miroslav Kola?ik, del Instituto de Microbiología de la Academia Checa de las Ciencias (Praga, República Checa).

Fuente y foto USAL