Ecología química

Ecología química
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Concepto:Estudia los compuestos químicos de origen biológico implicados en las interacciones de organismos vivos.


Ecología química. Es el estudio de los compuestos químicos de origen biológico implicados en las interacciones de organismos vivos. Se centra en la producción y respuesta de moléculas señalizadoras (semioquímicos), así como los compuestos que influyen en el crecimiento, supervivencia y reproducción de otros organismos (aleloquímicos).

Antecedentes

Es una de las disciplinas más recientes cuyo enfoque dentro de la investigación científica, está teniendo un gran impacto en las áreas de ciencias químicas y biológicas. Un trabajo de referencia sobre éste nuevo enfoque científico fue el de Erlich y Raven (1965), [1] donde se aborda la química de los metabolitos secundarios de las plantas y la interacción ecológica entre especies de mariposas.

En el siglo XX surge la ecología química, conduciendo al estudio de las sustancias químicas involucradas en las interacciones ecológicas intra e interespecíficas de organismos vivos (Ruther et al., 2002) [2] Se acuña el término de “semioquímicos”, del griego semion que significa marca o señal, para nombrar las sustancias químicas involucradas en las distintas interacciones ecológicas (Law y Regnier, 1971).

Semioquímicos

Los semioquímicos son sustancias químicas producidas por organismos que modifican el comportamiento de otros seres vivos. El estudio del grupo de las feromonas sexuales (uno de los grupos de los semioquímicos) ha abierto nuevas posibilidades para el manejo y control de plagas con la disminución o hasta eliminación, de las aplicaciones de insecticidas, disminuyendo el nivel de las intoxicaciones de los trabajadores rurales y la cantidad de residuos químicos en los productos agrícolas y en los agro-ecosistemas.

Ventajas de las feromonas

Algunas de las ventajas de las feromonas en el control de plagas son:

  • contribuyen para conservar el medio ambiente
  • detectan focos e indican el nivel de infestación y/o el crecimiento; determinan el local y/o el momento del control
  • verifican si el insecto está adquiriendo resistencia al insecticida
  • disminuyen los costos para el control de las plagas;
  • disminuyen el impacto sobre los predadores y disminuyen los residuos de insecticidas en el ambiente y en los alimentos.

Variedad de semioquímicos

Una extensa variedad de semioquímicos han sido identificados como productos exocrinos de artrópodos y se ha destacado la versatilidad biosintética que poseen estos invertebrados para producirlas.

En muchos organismos la defensa química está constituida por muy pocos compuestos activos, pudiendo también existir una gran heterogeneidad de semioquímicos que equivalen a una gran defensa química y todos, o la mayoría de éstos, son o han sido adaptativos.

Fuentes emisoras de semioquímicos

  1. Planta atacada por el o los fitófagos
  2. Secreciones alimenticias
  3. Secreciones defensivas
  4. Excrementos
  5. Combinaciones de algunos de los anteriores o presencia de organismos asociados a estos.

Incremento de la eficiencia de los entomófagos con el uso de semioquímicos

  • Activación (Propiciar la búsqueda)
  • Retención (Mantener la búsqueda)
  • Distribución de los huevos (Evitar superparasitismo a bajas densidades del huésped)
  • Manipulación de las liberaciones (Reducción de la deserción)
  • Provisión de alimento para los depredadores adultos

Problemas potenciales por el uso de semioquímicos

  • Reducción de la búsqueda (Retención prolongada)
  • Estimulación constante (Habituación)
  • Influencia de la densidad del huésped (A

densidades del huésped altas el efecto de la aplicación es menor por la presencia de productos naturales)

  • Secuestro de los entomófagos de las áreas circundantes

Estado de desarrollo del huésped que ataca / Valoración del aprendizaje.

1.Parasitoide de huevos (Soluciones, feromonas del huésped adultos, foresia) 2.Parasitoides de larvas (ninfas), (soluciones, sustancias derivadas de plantas y señales ambientales) 3.Parasitoides de pupas (Soluciones, señales de plantas, ambientales, longevidad?

Alelopatía

La alelopatía se ocupa de las interacciones químicas planta - planta (alelopatias) y planta - organismo (aleloquimias), ya sean estas perjudiciales o benéficas. La alelopatía es pues, el fenómeno que implica la inhibición directa de una especie por otra ya sea vegetal o animal, usando sustancias tóxicas o disuasivas.

La agricultura biológica hace buen uso de todo esto para proteger los cultivos del ataque de algunos insectos-plagas mediante la intercalación de plantas aromáticas dentro del cultivo. Por ejemplo al intercalar ruda en los cultivos de papa. Estas relaciones se hacen especialmente importantes a medida que las plantas adultas sintetizan esencias y aromas característicos:

  • El frijol verde y la fresa, por ejemplo, prosperan más cuando son cultivados juntos, que cuando se cultivan separadamente.
  • La lechuga sembrada con espinacas se hace más jugosa cuando se siembra en una proporción de 4 a 1.
  • Algunas plantas segregan unas sustancias tóxicas que no permiten ser cultivadas en asociación, un ejemplo de éstas es el ajenjo cuyas raíces son tóxicas; sin embargo estas mismas sustancias controlan pulgas y babosas cuando se utilizan en forma de ; también alejan los escarabajos y gorgojos de los granos almacenados.
  • El hinojo, el eneldo y el anís rechazan insectos del suelo.

Como los anteriores ejemplos, existen un sinnúmero de plantas de gran valor por sus propiedades alelopáticas. A continuación ampliaremos algunos aspectos de importancia para todos aquellos que tienen que ver con el sector agropecuario.

Efecto alelopático de una planta sobre otro organismo

El efecto alelopático de una planta sobre otro organismo no es total para bien o para mal, sino que está regido por manifestaciones de mayor o menor grado según sean las características de los organismos involucrados. Sin embargo, el potencial de productos naturales que pueden ser usados por sus propiedades biológicas particulares como herbicidas, plaguicidas, antibióticos, inhibidores o estimulantes de crecimiento, etc., es prácticamente inagotable.

Fuentes

  • Ecología química y perspectivas de su aplicación en la conservación de la biodiversidad. Disponible en: Cuadernosp.pdf

Referencias

  1. ERLICH, P.R. & RAVEN, P.H. 1965. Buterflies and plants; a study in coevolution. Evolution. 18:586-608.
  2. . RUTHER, J., MEINERS, T. &STEIDLE, J. 2002. Rich in phenomena-lacking in terms. A classification of kairomones. Chemoecology. 12:161-167