Efectividad y supervivencia de Romanomermis culicivorax en criaderos naturales de larvas de mosquitos
Effectiveness and survival of Romanomermis culicivorax in natural breeding sites of mosquito larvae
Rafael Pérez–Pacheco1*, Alberto Santamarina–Mijares2, Alfonso Vásquez–López1, Sabino H. Martínez–Tomás1, Javier Suárez–Espinosa3
1 CIIDIR–OAXACA, Instituto Politécnico Nacional, Calle Hornos 1003, Colonia Indeco Xoxocotlán. 68000. Oaxaca, México. *Autor responsable: (rafaelperezpacheco@yahoo.com).
2 Instituto de Medicina Tropical Pedro Kouri. Autopista Novia del Mediodía Km 6½ e/ Autopista Nacional y Carretera Central, La Lisa, Ciudad de la Habana, Cuba.
]]> 3 Campus Montecillo, Colegio de Postgraduados, Carretera México–Texcoco, Km 36.5. 56230. Montecillo, Estado de México.
Recibido: Julio, 2008.
Aprobado: Junio, 2009.
RESUMEN
Los mosquitos (Díptera: Culicidae) son transmisores de agentes causales de paludismo, dengue y encefalitis del Nilo occidental y causan fuertes molestias a los humanos. El objetivo del presente estudio fue determinar el efecto de aplicar 500 y 1000 nemátodos, Romanomermis culicivorax Ross y Smith, por metro cuadrado en poblaciones de larvas de Anopheles albimanus Wiedeman, Culex nigripalpus Theobald y Uranotaenia sapphirina Oster–Sacken, para su control en 13 criaderos naturales. El diseño experimental fue completamente al azar con arreglo factorial de dos factores (dos dosis de nemátodos y tres especies de mosquitos). La dosis de 500 nemátodos causó 74.3–87.8 % de parasitismo en larvas de las tres especies; la dosis de 1000 causó 77.2–96.9 % de parasitismo, con un incremento del parasitismo al aumentar la dosis de nemátodos (p<0.001). Con ambas dosis las larvas de A. albimanus fueron significativamente (p<0.001) más susceptibles de ser parasitadas por R. culicivorax (87.8–96.9 %) en comparación con las de C. nigripalpus (78–81.6 %) y U. sapphirina (74.3–77.2 %). Las poblaciones larvales de A. albimanus, C. nigripalpus y U. sapphirina se redujeron de 74 a 95 % 7 d después de la aplicación; además R. culicivorax se estableció y recicló biológicamente al menos durante tres meses. La capacidad infectiva de R. culicivorax no se correlacionó significativamente con las variables fisicoquímicas (pH, conductividad, oxígeno, temperatura, profundidad de los criaderos) y la vegetación.
Palabras clave: Control biológico, mermithid, nemátodo.
ABSTRACT
]]> Mosquitoes (Díptera: Culicidae) transmit causal agents of malaria, dengue and western Nile encephalitis, besides being extremely annoying for humans. The objective of this study was to determine the control effect of releasing 500 and 1000 Romanomermis culicivorax Ross and Smith nematodes per square meter into larval populations of Anopheles albimanus Wiedeman, Culex nigipalpus Theobald, and Uranotenia sapphiriuna Oster–Sacken in 13 natural breeding sites. The experimental design was completely randomized with a factorial arrangement of two factors (two dosages of nematodes and three species of mosquitoes). The doses of 500 nematodes m–2 caused 74.3–87.8 % parasitism in larvae of the three species; the dose of 1000 nematodes m–2 caused 77.2–96.9 % parasitism; that is, parasitism was higher with the higher dose of nematodes (p<0.001). With both doses the A albimanus larvae were significantly (p<0.001) more susceptible to parasitism by R. culicivorax (87.8–96.9 %) than those of C. nigripalpus (78–81.6 %) and U. sapphirina (74.3–77.2 %). The larval populations of A. albimanus, C. nigripalpus and U. sapphirina decreased 74 to 95 % 7 d after release of treatments. Moreover, R. culicivorax established and biologically recycled for at least three months. The infective capacity of R. culicivorax did not correlate significantly with physiochemical variables (pH, conductivity, oxygen, temperature, depth of breeding sites) or vegetation.Key words: Biological control, mermithid, nematode.
INTRODUCCIÓN
Las especies de nemátodos entomófagos del género Romanomermis (Mermithidae) son una alternativa efectiva, específica y sostenible para el control biológico de mosquitos (Diptera: Culicidae). La fase parásita se desarrolla en el interior de la larva de mosquito, la cual muere cuando el parásito emerge para continuar su ciclo vital. Las larvas infectivas (preparasíticos) producto de la eclosión de huevos son de vida libre y se concentran en la superficie del agua. Los preparasíticos penetran la pared cuticular de la larva de mosquito mediante un estilete, iniciando su fase parásita; al no encontrar una larva huésped mueren en 48 a 72 h (Pérez et al, 2004).
Romanomermis culicivorax es la especie de nemátodo parásito de larvas de mosquitos más estudiada (Platzer et al., 2005). Cuando se descubrió en Louisiana, EE.UU. en 1966, las especies de larvas de mosquito más parasitadas fueron Psorophora columbiae, Uranotaenia sapphirina, Aedes atlanticus y Anopheles crucians (Chapman et al, 1967; Petersen et al, 1968). Para evaluar su potencial en la reducción de poblaciones de larvas de mosquitos en Louisiana, se aplicó en criaderos naturales para controlar anofelinos (Petersen y Willis, 1972; Hoy y Petersen, 1973). Con la aplicación de preparásitos (J2) en 11 criaderos naturales de larvas de mosquitos anofelinos se encontraron elevados niveles de infestación y el nematodo se estableció y recicló biológicamente por lo menos un año (Petersen y Willis, 1974). En California se aplicó R. culicivorax en tres criaderos naturales (706–25 000 nemátodos m–2) y dos artificiales para control de larvas de mosquitos donde las cuatro especies de mosquitos presentes fueron infectadas. El porcentaje de parasitismo dependió de la subfamilia de mosquito y de la dosis de aplicación, observando que las larvas de Anopheline (Anopheles franciscanus McCracker y A. freeborni Aitken) fueron las más susceptibles al nematodo que las de Culicine (Culex tarsalis Coquillet y Culiceta inornata Williston) (Brown y Platzer, 1977). De 1995 a 1996 se aplicaron 1000 nemátodos m–2 (R. culicivorax) en criaderos naturales de larvas de mosquitos anofelinos en Pochutla, Oaxaca, México. El parasitismo fue 84.7 % en larvas de mosquitos Anopheles pseudopunctipennis (Pérez et al, 1996).
El objetivo del presente trabajo fue determinar el efecto de dos dosis de nemátodos de la especie R. culicivorax contra larvas de Anopheles albimanus, Culex nigripalpus Theobald y U. sapphirina Oster–Sacken, en criaderos naturales en la Habana, Cuba.
MATERIALES Y MÉTODOS
En el centro de recreación Parque Lenin, en la Habana, Cuba, se seleccionaron al azar 13 criaderos naturales temporales de larvas de mosquitos de las especies A. albimanus, C. nigripalpus y U. sapphirina, localizados en áreas bajas donde se forman numerosos cuerpos de agua en el período de lluvias (mayo a octubre) con altas densidades de larvas de mosquitos. Al inicio del estudio se determinaron los valores de tamaño de los criaderos (100–750 m2), profundidad (5–35 cm), pH (6.1–6.7), conductividad (100–130 ms cm), concentración de oxígeno (6.1–7.8 mg L–1) y temperatura (28–31 °C). En todos los criaderos se observó vegetación compuesta por algas verdes y detritus orgánico flotante.
]]> En una evaluación pretratamiento se registraron poblaciones mezcladas de larvas de mosquitos de I a IV instar de tres especies: A. albimanus, C. nigripalpus y U. sapphirina. Las especies de mosquitos se identificaron usando claves de García (1977). Aproximadamente 80 % de larvas recolectadas fueron de I, II, y III instar (50 larvas examinadas por cada criadero). Antes de las aplicaciones de nemátodos en los criaderos no se observó parasitismo natural y se determinó la densidad larval pretratamiento (DLpre) usando un colector cónico (20 cm diámetro; 20 cm profundidad) con un mango (2 m longitud). Se recolectaron 10 muestras por criadero y se determinó el número de larvas por m–2 (Dubitsky, 1978).Las DLpre fueron de 25 a 152 m–2 en los 13 criaderos. En otros dos criaderos testigo, con áreas de 150 a 176 m2 , las densidades larvales fueron 71 a 131 m–2. Se aplicó la dosis de 500 (criaderos 1, 2, 3, 4, 5, y 6) y 1000 (criaderos 7, 8, 9, 10, 11, 12 y 13) nemátodos m–2. Los nemátodos fueron producidos en el laboratorio del Instituto de Medicina Tropical usando la técnica de Santamarina (1996). Las dosis se aplicaron con un aspersor manual de aire comprimido con capacidad de 5 L (Holder–planta 5, Gebr. Holder) a una presión de 2 atm. Para determinar la efectividad de los tratamientos, 3 d después de la aplicación se tomaron muestras de 100 larvas al azar por cada criadero, que fueron examinadas para determinar los porcentajes de parasitismo (PP) y el número de nemátodos por larva (media de infestación, MI) por especie de larva de mosquito. Siete días después de las aplicaciones se determinó la densidad larval postratamiento (DLpos) con el método usado para DLpre; para calcular la diferencia entre las densidades larvales antes y después de los tratamientos, se utilizó la ecuación de porcentaje de reducción (Lacey y Mulla, 1972):
% Reducción = 100 – (T2 / T1×C1 / C2 ) ×100
donde, C1 = DLpre en el testigo; C2 = DLpos en el testigo; T1 = DLpre en el tratamiento; T2 = DLpos en el tratamiento.
Para determinar el establecimiento y reciclaje biológico de R. culicivorax en los 13 criaderos, se tomaron muestras de 50 larvas de mosquitos cada 15 d en agosto y septiembre; en octubre en 10 de los 13 criaderos, debido a que tres se secaron 30 d después de los tratamientos en el 2003. Las larvas fueron evaluadas con un microscopio estereoscopio y disectadas con agujas entomológicas.
Análisis estadístico
El diseño experimental fue completamente al azar con arreglo factorial 2×3: factor A, las dos dosis de nemátodos; factor B, las tres especies de mosquitos. Se realizaron pruebas en los datos de PP y MI para verificar los supuestos de normalidad de errores (Shapiro–Wilks) y de homogeneidad de varianzas (prueba de Barlett). Cuando se cumplieron, se usó el análisis de varianza y la comparación de medias de Tukey (p<0.05) con el programa JMP versión 7 (SAS Inc., 2008).
Para determinar el efecto de las aplicaciones de nemátodos en la reducción poblacional de larvas de mosquitos se compararon los datos de DLpre con los de DLpos mediante la prueba rangos con signo de Wilcoxon (p<0.05) (SAS, 2004).
RESULTADOS Y DISCUSIÓN
]]> R culicivorax se estableció en las tres especies de mosquitos en todos los criaderos donde se aplicaron. Los promedios de PP fueron 77.2 a 96.9 % y MI 1.8 a 4.2 nemátodos por larva causados por R culicivorax al aplicar 1000 nemátodos m–2. Usando 500 nemátodos m–2, PP fue de 74.3 a 87.8 % y MI de 1.5 a 3.0.El análisis de varianza del PP y MI indicó que el efecto de las dosis, de las especies de mosquitos y la interacción de las mismas fue estadísticamente significativo (Cuadros 1 y 2). Entonces el efecto de nemátodos en la infestación depende de la dosis y la especie de mosquito. El tratamiento con 1000 nemátodos m–2 en A. albimanus, causó el máximo grado de infestación (PP 96.9 %; MI 4.2) que fue estadísticamente diferente de los otros tratamientos (α = 0.05, p<0.001).
Con ambas dosis aplicadas, las larvas de A. albimamus (PP 87.8–96.9 %; MI 3.0–4.2) fueron más susceptibles que las de C. nigripalpus (PP 78.0–81.6 %; MI 1.8–2.4) que presentaron un valor intermedio de susceptibilidad. Los menores niveles de infestación se observaron en U. sapphirina (PP 74.3–77–2 %; MI 1.5–1–8) indicando que es ligeramente menos susceptible (Cuadro 3).
Los resultados de mayor susceptibilidad en las larvas de A. albimanus a la infestación de R culicivorax con respecto a las otras dos especies de mosquitos, concuerdan con los datos de William et al. (1987) y Pérez–Pacheco et al. (2003, 2004) quienes en otras especies de anofelinos reportan mayor susceptibilidad a las aplicaciones de R. culicivorax y R. iyengari. El mayor grado de susceptibilidad a los anofelinos se atribuye a la conducta de las larvas que se alimentan en la superficie del agua y para respirar adoptan una posición paralela al plano superficial del agua porque carecen de sifón respiratorio. Esas conductas los hacen más vulnerables al ataque de los nemátodos que viven en la superficie del agua. En cambio, las larvas de Culex y la mayoría de los géneros de mosquitos, respiran en la superficie del agua mediante un sifón respiratorio, con una posición oblicua a la superficie del agua y se alimentan del sustrato en el fondo de los criaderos (Ross y Smith, 1976; Pérez et al., 2004).
Levy y Miller (1977) aplicaron preparasíticos de R. culicivorax en poblaciones mezcladas de C. nigripalpus (vector potencial de encefalitis en el sur de Florida, EE.UU.), Psorophora columbiae Dyar y Knab, P. ciliata y Aedes taeniorhynchus Wiedemann. Ellos reportan que C. nigripalpus presentó mayor susceptibilidad, por lo que sus poblaciones pueden ser controlados con R culicivorax.
En los 13 criaderos tratados con nemátodos hubo altas reducciones de las poblaciones larvales de mosquitos (Cuadro 4), determinadas al comparar DLpos con DLpre según Lacey y Mulla (1972). El análisis estadístico con la prueba de rangos de Wilcoxon indicó una diferencia significativa (p<0.001) entre las DLpre y DLpos en cada criadero, las cuales tuvieron un valor promedio final de 63.2 y 10.8 larvas, con un promedio total de reducción de población de 84.7 % en los 13 criaderos.
Los muéstreos realizados en los testigos mostraron un ligero incremento de las densidades larvarias que se atribuye a la emergencia de nuevas generaciones de larvas provenientes de huevos que depositan las hembras en el criadero. La reducción poblacional varió de 74 a 95 % en los 13 criaderos, indicando la efectividad de los nemátodos para reducir las poblaciones de larvas (Cuadro 4).
La comparación de los resultados obtenidos con ambas dosis de nemátodos indica que el nivel de infestación en larvas fue mayor con la dosis más alta (1000 nemátodos m–2). pH, conductibilidad, oxígeno, temperatura de agua y otras características ecológicas de los criaderos tratados, como el área, la profundidad y la vegetación, no interfirieron en la viabilidad y capacidad infectiva del parásito.
]]> La capacidad de supervivencia de los nemátodos se registró desde el primer mes después de las aplicaciones. En el análisis de muestras mensuales de larvas de mosquitos, se registraron PP de 77 a 91 % y MI de 1.6 a 3–4 nemátodos por larva de mosquito en los criaderos 1, 2, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11 y 13, en el período de tres meses (Cuadro 5). En los criaderos 3, 4, y 12 no se encontró reciclaje biológico del parásito debido a una prematura desecación de los mismos.La capacidad para sostener poblaciones de R. culicivorax en criaderos naturales también fue estudiada por Kerwin y Washino (1985) quienes aplicaron R. culicivorax en campos de arroz en California, EE.UU., y reportaron la supervivencia de los nemátodos con niveles variables de infestación de larvas. Pérez–Pacheco et al. (2005) también registraron reciclaje biológico por cuatro meses después de aplicar R. iyengari en criaderos de larvas de mosquito A. pseudopunctipennis, indicando que los nemátodos encontraron las condiciones adecuadas para reproducirse en los cuerpos de agua estudiados.
CONCLUSIONES
Romanomermis culicivorax infestó más de 75 % de A. albimanus, C. nigripalpus y U. sapphirina. Las larvas de A. albimanus fueron más susceptibles al parasitismo. Los niveles de parasitismo aumentaron significativamente con la dosis más alta de nemátodos aplicada. El número de larvas muertas por tratamiento aplicado fue debido a que las larvas infestadas mueren antes de pasar al estado de pupa. La aplicación de R. culicivorax en los criaderos redujo la densidad de larvas de las tres especies de mosquitos, indicando que este nemátodo tiene potencial para controlar y reduccir poblaciones de larvas de estos mosquitos. Hubo evidencia de la capacidad de reproducción y permanencia de R. culicivorax en los criaderos evaluados por tres meses, hasta la desecación de los mismos.
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