Comencé estudiando la relación entre los murcielagos y la agricultura...
Los
murciélagos (Orden Chiroptera) en el control
de
plagas agrícolas y polinización en Chile:
¿Cuánto
sabemos y como abordarlo?
Gonzalo
Ossa
Noviembre de 2008.
1. Introducción:
Generalmente, los murciélagos invocan negativas imágenes de vampiros, películas de terror o espíritus malignos. No es raro oír que también son animales sucios, peligrosos, y feos que atacan humanos y matan ganado (Galaz & Yáñez, 2006). Estas imágenes erradas promocionadas por la mayoría de las sociedades, no son comunes a todas las culturas, muchas de ellas relacionan a estos mamíferos como símbolos de vida eterna, buena suerte y fertilidad (Aguirre, 2007).
Algunas especies de murciélagos han sido descritas como vectores de enfermedades como la rabia y la histoplasmosis, ambas potencialmente de alto riesgo, tanto para humanos como para otros animales (Favic et al. 1997). A pesar de ello, estos mamíferos voladores proveen servicios ecológicos y económicos cruciales que la mayoría ignoramos (Aguirre, 2007).
Muchas especies de murciélagos cumplen un rol fundamental en el ecosistema en que habitan, como polinizadores y dispersores de semillas, asimismo, consumen una vasta cantidad de insectos incluyendo mosquitos y varios otros considerados plagas agrícolas (Whitaker, 1997).
Sin embargo, algunas especies han desaparecido en el último tiempo, y muchas otras se encuentran con problemas de conservación o sus rangos geográficos de distribución se han reducido drásticamente (Galaz & Yáñez, 2006). Las principales amenazas que enfrentan los quirópteros, son: perdida de hábitat; principalmente de cuevas y sitios percha; deforestación; control de insectos; y contaminación ambiental con pesticidas, todo esto asociado a actividades humanas (Wickramasinghe et al. 2003; Federico et al. 2008).
Hasta la fecha la mayoría de los estudios e investigaciones realizadas se enfocan en taxonomía o historia natural y poco sabemos sobre su ecología y medidas de conservación (Galaz & Yáñez, 2006). Durante los últimos decenios los estudios sobre este orden han aumentado considerablemente, reflejando mayor interés en este grupo de vertebrados tal como se ilustra en la figura 1, donde es evidente un aumento explosivo en las publicaciones a partir de la década de 1960.
Figura 1: Frecuencia de publicaciones sobre murciélagos de Chile (Galaz & Yáñez, 2006).
El presente estudio tiene como finalidad presentar la interacción entre ecosistemas agrícolas y murciélagos (Orden: Chiroptera), para determinar sus contribuciones en la producción de cultivos. Finalmente, a partir de los estudios existentes, se plantearán prioridades de investigación y acciones para comprender el rol benéfico que tiene este grupo de mamíferos sobre el sector agrícola nacional.
2. Los murciélagos:
Según Gregorin et al. (2006); Simmons (2005); Solari & Baker (2006); Teeling et al. (2005) y Velazco (2005), citados por Aguirre (2007) el orden Chiroptera, del griego χειρος, cheiros (mano) y πτερον, pteron (ala), que puede ser traducido como "mano-alada" comprende 18 familias, 201 géneros y 1123 especies con una alta tasa de identificación de nuevas especies, siendo el segundo grupo de vertebrados con más especies en el mundo, son bastante poco conocidos debido principalmente a sus hábitos nocturnos y por el temor que producen en muchas culturas (Galaz & Yáñez, 2006). Sin embargo, durante la segunda mitad del siglo XX, ha aumentado el interés por estos animales dadas sus singulares especializaciones evolutivas (Galaz & Yáñez, 2006).
Estos animales son de pequeño tamaño, y su principal característica es que han desarrollado membranas dúctiles (patagios) como alas, las que se extienden entre brazos, antebrazos, dedos y piernas (Muñoz & Yáñez, 2000). A partir del orden, se desprenden dos subórdenes, que corresponden a Megaquiropteros y Microquiropteros (Muñoz & Yáñez, 2000). Los Megaquiropteros, se caracterizan por ser de mayor tamaño, tienen el hocico alargado y pabellón auditivo pequeño, presentan movimiento independiente en el segundo dedo y poseen uñas, además tienen grandes ojos y producen pulsos ultrasónicos mediante un chasquido proveniente de la lengua (Galaz & Yáñez, 2006). En cambio, los Microquiropteros, poseen pabellones auditivos grandes y ojos pequeños, además el segundo dedo carece de uña y no tiene capacidad de moverse independientemente, usualmente tienen un pliegue de piel que se proyecta dentro de la oreja, llamado trago. Para la orientación y captura de presas, utilizan la ecolocación, la cual tienen muy desarrollada. (Galaz & Yáñez, 2006). En Chile la presencia de murciélagos se limita al suborden microchiroptera con once especies presentes en el territorio nacional (Galaz & Yáñez, 2006).
2.1 Anatomía de un murciélago: Según Aguirre (2007), los murciélagos poseen una membrana a través del cuerpo, llamada patagio, la cual se divide en:
- Propatagio: membrana mas interior, entre el brazo y antebrazo
- Dactilopatagio: membrana entre los dedos
- Endopatagio: se extiende por debajo del brazo, sobre la pierna hasta el tobillo y hacia el quinto dedo.
- Uropatagio: se extiende centralmente entre los tobillos de cada extremidad posterior.
Los patagios al ser extensos, provocan una gran pérdida de humedad a través de la evaporación de agua, para remediar este problema es que los murciélagos cazan preferentemente de noche, cuando la humedad relativa es mayor, y de día duermen en lugares oscuros y húmedos como cavernas o huecos en los árboles (Galaz & Yáñez, 2006).
2.2 Ecolocación:Corresponde a la emisión de pulsos ultrasónicos producidos por la laringe y emitidos por la boca o por la nariz. La laringe esta constituida por tejido óseo y funciona por acción de poderosos músculos. Las especies que emiten el ultrasonido por la nariz, poseen pliegues que permiten canalizar y delimitar el haz sonoro, haciendo que este sea mucho más preciso en su dirección y distancia; las orejas deben ser grandes y algunas especies poseen falsas orejas delante del orificio auditivo además de pelos sensitivos y cerdas (Muñoz & Yáñez, 2000).
Cada individuo presenta distinta vocalización para no confundirse con otros, además, al emitir el ultrasonido, un músculo cierra el orificio auditivo para evitar oír el eco propio (Muñoz & Yáñez, 2000).
2.3 Alimentación: Los Megaquirópteros atrapan insectos ocasionalmente, pero prefiere las frutas, néctar y polen, siendo claves como dispersores de semillas y polinizadores de ciertas plantas. (Galaz & Yáñez, 2006). Por otro lado, dentro de los Microquirópteros hay especies hematófagas y otras que capturan pequeños vertebrados, comen frutas o liban flores, pero la gran mayoría prefiere los insectos, ayudando así a mantener un equilibrio en las poblaciones de estos, sobretodo en regiones húmedas y tropicales (Galaz & Yáñez, 2006)
El rango de insectos que cazan, es bastante amplio, y en algunos países, la incidencia de ciertas enfermedades provocadas por insectos esta estrechamente relacionada con la presencia o ausencia de murciélagos (Galaz & Yáñez, 2006).
2.4 Hábitat:Aunque en la mayoría de las especies de murciélagos, no se observa fidelidad por algún hábitat especifico, es importante clasificarlos de acuerdo a sus preferencias de guarida, dado que permanecen más de la mitad se su vida en ellas (Aguirre, 2007). Y su estudio es capaz de reportar distribuciones globales; densidades; hábitos de forrajeo; estrategias de apareamiento; estructura social; morfología y fisiología de las especies que las habitan (Kunz & Lumsden, 2003). Para ello se han designado las siguientes clasificaciones: (Aguirre, 2007)
- Antropófilas: prefieren asentamientos humanos o sus cercanías.
- Fitófilas: prefieren troncos huecos o follaje de árboles.
- Litófilas: prefieren el sustrato pétreo.
- Endógenos: aquellos que prefieren ambientes cerrados, como grutas y troncos
- Exógenos: prefieren ambientes abiertos como el follaje de árboles
3. Murciélagos en Chile:En Chile, todos los murciélagos pertenecen al suborden Microquirópteros, distribuidos en cuatro familias: Furipteridae, Molossidae, Vespertilionidae y Phyllostomatidae, de las cuales en total constituyen once especies que cohabitan con variedad de fauna y participan en diversos roles biológicos desde el altiplano, pasando por el desierto nortino, hasta la duodécima región de Chile (Galaz & Yáñez 2006).
Las especies insectívoras de Chile consumen preferentemente los ordenes Lepidóptera (mariposas), Coleóptera (escarabajos), Homóptera (cigarras), Himenóptera (abejas y avispas), Díptera (moscas, zancudos y mosquitos) y Arácnida (arañas). Además una de las especies es hematófaga y otra frugívora y nectarívora (Galaz & Yáñez, 2006).
4. Murciélagos como controladores de plagas agrícolasSegún Van Lenteren (1993); Groot & Dicke (2002); Mols et al. (2005) y Cleveland et al. (2006); citados por Federico et al. (2008), el consumo de insectos (insectivoría) es un servicio agroecológico vital, en que los insectos son removidos para su consumo. En este aspecto, los murciélagos insectívoros son un factor importante dentro del equilibrio necesario para cualquier actividad de cultivo agrícola puesto que, por ejemplo todas las especies de murciélagos en el Reino Unido se alimentan en hábitats agrícolas (Wickramasinghe, 2004)
Estudios realizados sobre especies del genero Myotis, con un peso de 6 g, indican que estos pueden aumentar su peso corporal casi un 10% en solo 15 min. de actividad. Si los insectos consumidos son mosquitos o zancudos, y teniendo en cuenta que estos pesan aproximadamente dos milésimas de gramo, resulta que en ese tiempo captura 300 insectos. Si multiplicamos esta cifra por el número de individuos de una población de murciélagos cualquiera de Myotis, de 1000 a 2000 individuos, la cifra es asombrosa (Galaz & Yáñez, 2006). Además se debe recalcar la capacidad de estos mamíferos de cazar insectos en vuelo utilizando el uropatagio, o posados en una rama (Parera, 2002).
Experimentos realizados por Cleveland et al. (2006) en la región de Winter Garden, Texas, EEUU, enfocados en establecer un valor económico a la presencia de murciélagos insectívoros Tadarida brasiliensis en cultivos extensivos de algodón con altos inputs de insumos permiten tener una idea del beneficio que entregan como controladores de plagas. Los resultados de este estudio se muestran en las figuras 2, 3 y tabla 2. En ellas se observa una estimación del valor anual del control de pestes efectuado por T. Brasiliensis sobre cultivos de algodón, específicamente controlando la plaga Helicoverpa zea perteneciente al orden Lepidoptera, familia Noctiulidae, aunque además consumen otras plagas importantes dentro del mismo orden, tales como Spodoptera Frugiperda, Trichoplussia ni y Heliothis virescens entre otras (Cleveland et al, 2006). Esta especie de murciélago en periodo de lactancia es capaz de consumir 2/3 de su peso cada noche (Kunz, 1995). Y se presentan en colonias que promedian el millón de individuos (Cleveland et al, 2006).
La figura 2 muestra el valor anual del control de insectos efectuado por T. brasiliensis sobre cultivos de algodón asumiendo el no uso de pesticidas. La línea de referencia azul muestra el promedio del valor observado de supervivencia de huevos y larvas de H. zea, y la podemos dividir en dos componentes (Cleveland et al, 2006):
a) El valor acumulativo al evitar el daño por H. zea en el cultivo, en el caso de referencia, este beneficio fue valorado en US $638,000.
b) El segundo componente corresponde al ahorro en pesticidas para el agricultor (gasto privado) y el ahorro social (contaminación, enfermedades, que conlleva su uso. Por cada aplicación, el gasto privado se estimo en US $100,000 y el gasto social en US $6,000.
Figura 2: Valor anual asignado al control de insectos efectuado por T. brasiliensis sobre cultivos de algodón asumiendo el no uso de pesticidas (Adaptado de Cleveland et al, 2006).
Los detalles del ahorro producido en el cultivo gracias al control de insectos por T. brasiliensis se muestran a continuación en la tabla 2. En ella se observa el valor en dólares que es evitado para cada situación de sobrevivencia de larvas y huevos de H. zea.
Los resultados, en el caso en que se asume el uso de pesticidas por los agricultores, se visualiza en la figura 3, donde se compara el caso de referencia sin uso de pesticidas con uno en donde se aplico pesticidas los días 7, 14, 21 y 28 de julio. El ahorro acumulado cuando se usó pesticidas corresponde a un 10% menos que cuando no se utilizaron pesticidas, siendo poco significativo (Cleveland et al, 2006). Esto se puede explicar, primero, porque el control efectuado por murciélagos ocurre tempranamente, cuando el tamaño poblacional de las pestes no es suficiente para que la aplicación de pesticidas sea rentable. Y segundo, porque la aplicación de pesticidas reduce dramáticamente las poblaciones de enemigos naturales que predan sobre larvas y huevos de H. zea (Cleveland et al, 2006).
Figura 3: Diferencia de los valores asignados para el control de insectos por T. brasiliensis entre el caso de referencia y uno con aplicación de pesticidas (Adaptado de Cleveland et al, 2006).
En otro estudio experimental, realizado por Federico et al (2008), con el fin de determinar el rol ecológico y agronómico de T. brasiliensis en cultivos de algodón convencional y transgénico durante el periodo de crecimiento del cultivo, se presentaron ocho escenarios al combinar las siguientes tres categorías: 1) agricultura con o sin aplicación de insecticidas; 2) presencia o ausencia de murciélagos; y 3) cultivo de algodón convencional o transgénico.
Los indicadores de la respuesta agronómica del cultivo, fueron el número de aplicaciones de insecticida, el tiempo de aplicación del insecticida y la producción de algodón en número de capullos cosechados por hectárea (Federico et al, 2008). Las diferencias en costos se basaron en una producción de 770 capullos de algodón/Kg. y un precio de US $ 25 por cada aplicación de insecticida (Federico et al, 2008).
El análisis de los resultados indica que cuando no hay presencia de murciélagos, el número de insectos que emigran desde el cultivo transgénico decrece considerablemente en comparación con la misma situación en cultivos no transgénicos (Federico et al, 2008). Además el número de capullos de algodón dañados aumenta al disminuir el número de aplicaciones de pesticidas, pero la pérdida fue mayor para cultivos transgénicos, especialmente cuando las poblaciones de murciélagos eran mayores, en contraposición a esto, cuando la población de murciélagos es pequeña, los cultivos convencionales sufren las mayores perdidas (Federico et al, 2008). El indicador biológico “número de individuos de H. zea emigrantes” se vio fuertemente disminuido al aumentar las poblaciones de murciélagos para ambos cultivos, transgénicos y tradicionales (Federico et al, 2008).
Agronómicamente, los resultados de este estudio demostraron que al aplicar pesticidas, en cultivos convencionales de algodón, la presencia de T. brasiliensis produce un ahorro de US $86/Ha. Esto representa un 43% de la reducción de daño a los capullos atribuible al consumo de H. zea por T. brasiliensis (Federico et al, 2008). En el caso en que no se aplicó pesticidas, la presencia de murciélagos controla cerca del 50% de H. zea, generando ahorros por US $683/Ha (Federico et al, 2008). Para el caso de cultivos transgénicos, cuando no hay aplicación de pesticidas la presencia de murciélagos produce un ahorro de US $214/Ha. Finalmente, en el caso en que se aplicó pesticidas, la presencia de murciélagos reduce las aplicaciones de tres a dos, lo cual genera un ahorro de US $46/Ha (Federico et al, 2008).
5. Murciélagos como polinizadores
Posiblemente, uno de los servicios ecosistémicos más importantes que brindan los murciélagos, es la polinización. Los murciélagos que se alimentan de polen y néctar, visitan flores con olores atrayentes que se abren solo de noche, siendo estos murciélagos los únicos polinizadores de ciertas especies de plantas (Aguirre, 2007).
Entre las adaptaciones que presentan las especies nectarívoras, es característico de ellas un hocico alargado y débil en su masticación, resultado de una coevolución con ciertos tipos florales (Aguirre, 2002). Además, presentan papilas muy alargadas en la punta de la lengua a modo de cepillo y un vuelo semejante a los colibríes, que les permite libar las flores sin posarse en ellas (Aguirre, 2007).
Entre las especies de importancia económica que son polinizadas por murciélagos, encontramos el Durian (Durio zibethinus), algunas especies de bananas silvestres y Agaves (Agave sp.) (Aguirre, 2007).
En el caso de Chile, existe una sola especie nectarívora, que corresponde a Platalina genovensium, la cual se encuentra presente en el extremo norte, en la provincia de Pica (Galaz & Yañez, 2006) y se alimenta del néctar de cactáceas como Weberbauerocereus weberbaueri (Shaley, 1995) y Corryocactus brevistylus (Aragón & Aguirre, 2007) polinizándolas y permitiendo, de esta manera, la producción de frutos que luego serán el alimento de roedores, aves y murciélagos (Shaley, 1995). En el experimento dirigido por Shaley, (1995) se determinó experimentalmente por medio de exclusión de diferentes agentes, el porcentaje de polinización efectiva realizado por P. genovensium sobre W. Weberbaueri. Según los resultados, la acción de esta especie fue la más significativa en comparación con picaflores e insectos. Además se observo que el porcentaje de frutos formados cuando se excluyó todo tipo de agente polinizador, coincide con el porcentaje cuando solo se dejaron pasar insectos. Esto permitió concluir que los insectos no son polinizadores efectivos de esta especie de cactus.
Otro trabajo de investigación, efectuado por Arita & Wilson (1987) acerca de la relación entre los murciélagos nectarívoros Leptonycteris sanborni y Leptonycteris Nivalis y los cultivos de Agave sp. para la producción de tequila en México, muestra que existe una estrecha relación de dependencia entre estos murciélagos y los cultivos, puesto que cuando vuelan hacia otra planta para conseguir más alimento, transfieren el polen a una nueva flor realizando una efectiva polinización cruzada que permite generar la variabilidad genética necesaria para mantener esta especie en el tiempo (Arita & Wilson, 1987)
6. Discusión y conclusiones
Los murciélagos cumplen un rol fundamental tanto en los ecosistemas naturales, como en los sistemas agrícolas (Aguirre, 2007). Este hecho ha sido comprobado en numerosos estudios y publicaciones alrededor del mundo (e.g. J.L. Aguirre en Cochabamba, Bolivia; C. Sahley en Arequipa, Perú; P. Federico et al. en Texas, EEUU; H. T. Arita en el centro de México, entre otros) donde se da a conocer los distintos roles benéficos de los murciélagos, los cuales incluyen: polinización, dispersión de semillas y control de poblaciones de insectos (Galaz & Yáñez, 2006). Este último es el que se podría estar desarrollando en mayor medida en los agroecosistemas de Chile, rol que no conocemos y, consecuentemente, no valoramos.
En Chile, los murciélagos comprenden once especies, de las cuales nueve son insectívoras, una frugívora/nectarívora y otra hematófaga (Galaz & Yáñez, 2006). Pero al no considerar sus hábitos alimenticios, todas son vistas bajo el mismo alero: plagas, sucios y/o infecciosos (Canals & Cattan, 2008). La presencia de murciélagos insectívoros en nuestro país, se extiende desde la frontera con Perú, hasta la Región de Magallanes y en varios casos, en forma de grandes colonias que sobrepasan los cientos de individuos. Sin embargo, no existen estudios sobre el potencial aporte ecológico y económico de los murciélagos en el rubro silvoagropecuario en Chile (Canals & Cattan, 2008). Dado esto, es posible proyectar las investigaciones extranjeras a nuestra realidad y de esta forma obtener una estimación de los beneficios económicos que estos animales brindan a nuestro desarrollo silvoagropecuario en cuanto a control de plagas agrícolas principalmente larvas del Orden Lepidóptera; Familia Noctiulidae.
En este sentido, estudios en otras partes del mundo, especialmente en América del Norte, señalan que ciertas especies son fundamentales en los sistemas agrícolas. Este es el caso de Tadarida brasiliensis, la cual se encuentra ampliamente distribuida en nuestro país (Galaz & Yáñez, 2006). A partir de esta especie, Cleveland et al. (2008) han demostrado, mediante experimentos de largo plazo, que más que presentar una ayuda a los cultivos, son parte fundamental de los sistemas agro-ecológicos (Cleveland et al, 2006 y Federico et al, 2008). Su presencia permite ahorrar cientos de dólares por hectárea a los productores de maíz y algodón en el sur de los Estados Unidos ya sea debido al ahorro intrínseco en pesticidas, como al ahorro social derivado de la contaminación de las aguas, y generación de enfermedades en la población por el uso indiscriminado de éstos (Cleveland et al, 2008).
Otro servicio agroecosistémico de gran importancia, corresponde a la polinización efectuada por diversos agentes, entre los cuales los murciélagos son los más eficientes, debido a la coevolución que han presentado a lo largo de miles de años con ciertas especies de flora (Sahley, 1995 y Arita & wilson, 1987). A pesar de tener una sola especie en Chile que cumpla este rol (e.g. Platalina genovensium), es interesante poder considerar estudios sobre polinización para esta especie en sistemas agrícolas del extremo norte de Chile, donde la agricultura constituye una de las actividades económicas que más aporta a la economía regional después de la minería. Una especie de este tipo, podría estar vinculada a la producción de frutos y semillas de cactáceas con alto valor ornamental y/o comercial, siendo este un estimulo para su conservación.
Siguiendo esta línea, es prioritario para el país el desarrollo de estudios donde el rol ecológico (e.g. dispersión de semillas, control de especies plagas, polinización de especies de importancia económica y/o estética) de ciertas especies de murciélagos sea la pregunta de fondo, junto con estudios donde, bajo el concepto de servicios ecosistémicos, se pongan a prueba los beneficios económicos que el rol ecológico de los murciélagos entrega a la población.
Finalmente, Chile ha ratificado el Convenio sobre la Diversidad Biológica (Río de Janeiro, Brasil, 1992) y, ha partir de esta convención, se ha transformado en un acto prioritario el dar un valor económico a los servicios que entrega la naturaleza a las sociedades humanas, con el fin de que actúe como un incentivo para la conservación y la utilización sostenible de los componentes de la diversidad biológica (articulo 11, Convenio sobre la Diversidad Biológica). Al mismo tiempo, la convención ha dado especial énfasis al valor intrínseco de la diversidad biológica (Preámbulo, Convenio sobre la Diversidad Biológica). En este contexto, los murciélagos poseen un valor por el simple hecho de existir y, por esto mismo, se debe dejar de lado su imagen negativa en la sociedad y debemos comenzar a considerarlos como los aliados fundamentales de una nueva forma de hacer agricultura, donde cada agente biótico cumple un rol determinante en el sistema agrícola.
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