Introducción
La distribución de Opuntia ficus-indica (L.) Miller, 1753 se extiende a cinco continentes (Portillo 2008), donde se explota en la industria alimentaria, cosmetológica, farma- céutica y forrajera, además de utilizarse en la bioregenera- ción de suelos (Le Houérou 1996; Nobel 2002; Stintzing y Carle 2005; Sáenz et al. 2006; Corrales-García 2009). La cochinilla silvestre del nopal, Dactylopius opuntiae (Cocke- rell, 1896) (Hemiptera: Dactylopiidae), es una de las plagas clave del cultivo de O. ficus-indica, ya que reduce el vigor de la planta y puede ocasionar su muerte en infestaciones elevadas (Vanegas-Rico et al. 2010). Frecuentemente, los métodos químicos y culturales usados para su control dan resultados insatisfactorios y, hasta el momento, no se han implementado programas para su control biológico, aunque se avanza en el estudio sobre sus depredadores (Vanegas- Rico et al. 2010), entre los que destacan especies de Cocci- nellidae (Badii y Flores 2001; Rodríguez-Leyva et al. 2010; Flores et al. 2013), que es el grupo con más especies depre- dadoras registradas sobre dactilópidos (Rodriguez-Leyva et al. 2010).
En México, centro de origen y domesticación de O. ficus- indica (Griffith 2004) se registran seis de las 11 especies des- critas de dactilópidos (Portillo y Vigueras 2006; Ben-Dov et al. 2001). En el estudio más reciente de estos organismos, se menciona que D. opuntiae es más abundante en la parte central del país (Chávez-Moreno et al. 2011), lo que coincide con las áreas más importantes de cultivos de nopal para con- sumo de cladodios inmaduros (= nopalitos) (SIAP 2013). Lo anterior sugiere la búsqueda de coccinélidos asociados a esta plaga en dicha región, con el objetivo de realizar estudios de biología básica y evaluar su potencial como agentes de con- trol biológico.
En estudios previos se ha señalado que los parasitoides de los depredadores de D. opuntiae pudieran ser un factor que reduce el impacto de estos en las poblaciones de esta plaga (Vanegas-Rico et al. 2010), por lo que otro aspecto relevan- te a estudiar en campo es el reconocimiento de las especies antagónicas de los enemigos naturales, de los cuales hasta el momento no existen datos sobre su papel en la dinámica de las poblaciones de D. opuntiae. Por tal motivo, el presente estudio tuvo como objetivo determinar las especies de cocci- nélidos asociadas a D. opuntiae en el centro de México, con especial énfasis en uno de los coccinélidos más abundantes de este dactilópido (Hyperaspis trifurcata Schaeffer, 1905), para conocer sus parasitoides y el posible impacto de estos en la reducción del control sobre D. opuntiae.
Materiales y métodos
Área de estudio.
Los trabajos para reconocer el impacto de coccinélidos depredadores y sus antagónicos sobre D. opun- tiae se llevó a cabo en el área de Tlalnepantla, Morelos, Méxi- co (18°57′N 98°14'O) en parcelas de producción comercial de nopalitos. Las localidades se ubicaron a una altitud que oscila entre 1.740 y 2.400 m. Esta área concentra 2.458 ha para la producción de nopalitos y es la zona con el más alto índice de productividad de esta hortaliza en México (SIAP 2013). Para realizar los muestreos se seleccionaron aleatoria- mente cinco huertos. Las recolectas se realizaron quincenal- mente (segunda y cuarta semana de cada mes) desde febrero de 2008 a junio de 2009, pero los datos del periodo julio del 2008 a enero del 2009 se omiten para el análisis debido a que las capturas de los depredadores fueron esporádicas y despreciables a consecuencia de factores como aplicaciones de plaguicidas, lluvia y alta HR (los cuales, según datos no publicados, impactan negativamente a la cochinilla y su com- plejo de depredadores). Por lo tanto, para el análisis solo se usaron los periodos febrero a junio de ambos años, los cuales coincidieron con las máximas abundancias de D. opuntiae como ya se había registrado anteriormente (Vanegas-Rico et al. 2010).
En cada huerto se seleccionaron al azar 10 plantas de no- pal, de cada una se seleccionó un cladodio, y de este se reco- lectaron al azar cinco colonias maduras de D. opuntiae. En estas recolectas se capturaron solo estados inmaduros de los depredadores (larvas y pupas), ya que se desarrollan debajo o encima de las colonias de su presa y los adultos escapan a este método de captura. Las colonias se aislaron y etiqueta- ron individualmente en cajas Petri (2,5 cm de diámetro). Se obtuvieron 50 colonias/ huerto en cada quincena. Además, en cada huerta durante 20 minutos, se realizaron observaciones para cuantificar coccinélidos adultos depredando sobre co- chinillas. En estos eventos se recolectaron a los coccinélidos y a las hembras de cochinillas que estaban siendo depreda- das. Además de las recolectas sistemáticas en Tlalnepantla, Morelos, se realizaron otras recolectas con la misma metodo- logía, pero de manera no sistemáticas, de adultos e inmadu- ros de coccinélidos asociados a dactilópidos sobre nopal en otros sitios en el centro de México. En las localidades visita- das se desarrollaban cultivos de nopal verdura o se utilizaba esta planta como ornato. El material biológico recolectado se trasportó al Laboratorio de Control Biológico del Colegio de Postgraduados, Texcoco, Estado de México, para su procesa- miento e identificación.
Trabajo de laboratorio.
Todas las colonias de D. opuntiae se revisaron bajo microscopio estereoscópico para registrar el número de hembras adultas presentes en cada una. Las larvas de los coccinélidos se aislaron individualmente en cajas de Petri de 2,5 cm de diámetro y se les alimentó con ninfas de D. opuntiae criadas en laboratorio, las pupas obtenidas de las colonias de cochinilla se aislaron individualmente en cápsu- las de grenetina dura para registrar la emergencia del respec- tivo adulto o, de ser el caso, la de su parasitoide. Con estos registros se estimó el porcentaje de parasitismo mensual de larvas y pupas de los coccinélidos en ambos años. También se registró el número de parasitoides adultos obtenidos de cada individuo de Coccinellidae.
Los coccinélidos adultos y sus parasitoides se preserva- ron en etanol al 70%. Las determinaciones del material se realizaron por especialistas de Coccinellidae del INIFAP, Guanajuato, México; Pteromalidae de la Universidad de Ca- lifornia en Davis, California, EE.UU.; y otros Hymenoptera y Dactylopiidae por los autores (Colegio de Postgraduados, Texcoco, Estado de México, México). Los organismos se in- corporaron como ejemplares de referencia en las colecciones institucionales de los especialistas. Además, se revisó la co- lección institucional de coccinélidos del INIFAP para incluir los registros de especies depredadoras de dactilópidos reco- lectadas en el Valle de México.
Análisis de datos.
Se estimó el porcentaje de parasitismo to- tal, por mes y por estado de desarrollo del coccinélido (larvas y pupas) del material recolectado en Tlalnepantla, según la fórmula siguiente: % parasitismo sp₁ = (No. de individuos pa- rasitados sp) (100) / No. de individuos parasitados de todas las especies + No. de individuos no parasitados.
Donde sp₁ especie de parasitoide x.
El promedio de adultos de Hyperaspis trifurcata, así como su porcentaje de emergencia, se comparó entre años mediante una prueba de t, las abundancias de los parasitoides entre meses y años se compararon mediante una prueba de chi-cuadrada.
Resultados y discusión
El coccinélido Hyperaspis trifurcata se presentó en todas las fechas de muestreo en ambos años. La abundancia total de ejemplares recolectados en campo fue 321 larvas y 76 pupas en 2008, y 165 larvas y 119 pupas en 2009 (Tabla 1). De estos emergieron más individuos en 2008 (304 coccinélidos) que en 2009 (214). Durante 2008 se obtuvieron más coccinélidos por colonia de D. opuntiae, 0,6 ± 0,1 en 2008 y 0,2 ± 0,03 en 2009 (xβ = 8,339; gl = 1; P=0,004). En ambos años los cocci- nélidos presentaron una tendencia decreciente en su porcen- taje de emergencia mensual; los adultos recolectados a partir de larvas registraron en promedio 92,5% en febrero y 58,6% en mayo, mientras que en pupas registraron 32,1% en febrero y 80,3% en mayo. La comparación mensual del porcentaje de emergencia entre años resultó semejante entre larvas y entre pupas (t ≤ 0,3; gl = 8; P≥ 0,5), y su disminución se podría atribuir al parasitismo.
En los dos periodos de muestreo se recolectaron tres es- pecies de himenópteros que emergieron de larvas y pupas de H. trifurcata, los cuales se identificaron como Homalotylus cockerelli Timberlake 1919 (Encyrtidae), Pachyneuron sp. Walker (Pteromalidae) y Tetrastichus sp. Haliday (Eulophi- dae). En 2008 el parasitismo total en larvas fue 22% (70/321 larvas) y aumentó a 30% (49/214 larvas) en 2009; en contras- te, el parasitismo sobre pupas fue 30% (23/76 pupas) en 2008 y 18% (21/119 pupas) en 2009. En mayo de ambos años se registró el mayor porcentaje de parasitismo sobre larvas con 40,4 y 42,3%, respectivamente, lo que coincidió con el au- mento de la densidad poblacional de H. trifurcata. En pupas, el pico de parasitismo ocurrió en junio 2008 con 67% (6/9) y en febrero 2009 con 100% (2/2), el parasitismo mensual en ambos años no mostró diferencia (xβ ≥ 0,022; gl = 1; P≥ 0,2).
El género Homalotylus Mayr 1876 es endoparasitoide de larvas y pupas de Coccinellidae (Hodek 1996). Varios auto- res señalan que las poblaciones de este grupo de encírtidos pueden afectar la regulación natural de plagas de las familias Aphididae (Bayoumy 2011), Coccidae (Yinon 1969) y Pseu- dococcidae (González-Hernández et al., 1999), ya que los porcentajes de parasitismo de algunas especies pueden alcan- zar hasta el 100%. En este trabajo Ho. cockerelli se presentó en todos los muestreos de 2008 y en el periodo de abril a ju- nio de 2009. En ambos años fue el parasitoide más abundan- te, y su incremento poblacional coincidió con el aumento de su presa H. trifurcata (Tabla 1); Ho. cockerelli se desarrolló como parasitoide gregario. Los adultos emergieron de larvas IV y pupas, de las se obtuvieron de uno a siete y de dos a seis parasitoides/huésped, respectivamente.
Los signos de parasitismo sólo se observaron en larvas de H. trifurcata, y se caracterizaron por la lentitud en su despla- zamiento, ocasionales movimientos espasmódicos, el cambio de coloración a rosa pálido que gradualmente se tornó a gris, y el endurecimiento de la cutícula. Algunos ejemplares de Ho. cockerelli que emergieron de pupas, se obtuvieron a par- tir de larvas recolectadas en campo y sin signos de parasitis- mo, las cuales puparon en laboratorio en confinamientos in- dividuales, lo cual sugiere que se desarrolló como parasitoide de larva y de larva-pupa, lo cual es cercano a lo observado en India, donde Homalotylus sp. parasitó larvas y algunos ejem- plares emergieron de las prepupas (Anis y Hayat 1998). En Texas, Gilreath y Smith (1988) recolectaron a Ho. cockerelli en larvas y pupas de H. trifurcata sobre nopales infestados con D. confusus (Cokerell, 1893). Y también se recolectó de larvas de Hyperaspidius vittigerus (Le Conte, 1852) en EE.UU. y México, hospedero reportado erróneamente como Hyperaspidius trimaculata por Timberlake (1919) y como Hyperaspis trimaculata por Thompson (1955), ambos regis- tros corregidos por Gordon (1985). Al parecer, Ho. cockerelli no sólo se asocia con coccinélidos depredadores de cochini- llas de nopal, ya que también se recolectó en ambientes de pastizal sin presencia de nopales (Trjapitzin y Ruiz-Cancino 2001).
En el presente estudio se registraron 222 individuos de Ho. cockerelli emergidos de 65 larvas durante 2008, presen- tándose con mayor frecuencia tres adultos de Ho. cockerelli/ larva. Mientras que en el 2009 se recolectaron 172 individuos procedentes de 44 larvas con más casos de larvas con 4 y 6 parasitoides/larva, rango semejante al reportado para Ho. fla- minius (Dalman, 1920) sobre Coccinella septempunctata L. 1758 (Iperti 1964). Por otro lado, en ambos años se presen- taron 18 pupas parasitadas, de las cuales emergieron 42 y 53 individuos de Ho. cockerelli, respectivamente, registrándose en 2009 una mayor frecuencia en la emergencia de 4 parasi- toides/pupa. Algunos trabajos en laboratorio podrían expli- car, mediante densidades de presa y hembras competidoras, las condiciones para que se desarrollen estas estrategias de parasitismo.
El pteromálido Pachyneruron sp. fue el segundo hime- nóptero más frecuente, éste se presentó con mayor inciden- cia sobre pupas en los primeros meses del año. La especie P. mucronatum Gilrault, 1917 se menciona como un posible hiperparasitoide de larvas de H. trifurcata en Texas, EE.UU. (Gilreath y Smith 1988); estos autores lo consideraron para- sitismo accidental, debido a que su hospedero común fue el díptero Leucopis bellula Williston, 1888. Este díptero es un enemigo natural de dactilópidos que también está presente en México (Rodríguez-Leyva et al. 2010) y en el área de Tlal- nepantla, Morelos (Vanegas-Rico et al. 2010). El complejo de parasitoides asociados a Homalotylus incluye a Pachy- neruon que se comporta como parasitoide primario y secun- dario (Noyes 2014). Algunos estudios en campo sugieren que Pachyneuron afidis (Bouché, 1834) y P. muscarum L., 1758 posiblemente se desarrollan como parasitoides facultativos de coccinélidos y sus encírtidos asociados, entre ellos Ho. flaminius (Muştu et al. 2010). Se requieren de estudios de laboratorio que confirmen la estrategia reproductiva de esta especie, como ocurrió con P. crassiculme Waterston, 1922, sobre la que se demostró su papel como hiperparasitoide obligado del encírtido Diaphorencyrtus aligarhensis (Shafee, Alam y Agarwal, 1975) y su parasitismo ocasional sobre el eulófido Tamarixia radiata (Waterston, 1922), los cuales son enemigos naturales de Diaphorina citri Kuwayama 1908; (Blistine-East y Hoddle, 2014). La importancia de Pachy- neuron como parte de un complejo de parasitoides, pudiera propiciar efectos negativos en las poblaciones de enemigos naturales de dactilópidos. Las recolectas de Pachyneuron en larvas y pupas de H. trifurcata, en adición con otras observa- ciones realizadas en nopales de México (Vanegas- Rico da- tos sin publicar), sugieren que este pteromálido se desarrolla como parasitoide primario en L. bellula, e hiperparasitoide de Ho. cockerelli.
El eulófido Tetrastichus sp. se recolectó esporádicamente sobre larvas de H. trifurcata (≤ 0.8%), semejante a lo repor- tado en Coccinella septempunctata (Iperti, 1964). La pre- sencia de Tetrastichus en 2009 coincidió con los meses de mayor densidad poblacional de D. opuntiae, H. trifurcata y Ho. cockerelli, característica reportada en otros Tetrastichi- nae (Ceryngier y Hodek 1996). El género Tetrastichus es diverso y de difícil determinación específica (Hodek 1973); reconociéndose sólo cinco especies y varias morfoespecies asociadas a coccinélidos (Noyes 2014). La emergencia de Tetrastichus fue 5 a 7 individuos/huésped, lo cual fue seme- jante a lo reportado en Chilocorus sp. (Telenga 1948 citado por Hodek 1973). La proporción de individuos emergidos y su tamaño (menor en comparación con los otros dos parasi- toides recolectados de H. trifurcata), pudiera sugerir que se trata de parasitoides terciarios y cuaternarios (Kfir y Rosen 1981). Las observaciones de laboratorio de Gilreath y Smith (1988) y Moore y Kfir (1995), así como las propias durante el desarrollo de la investigación, permiten sugerir que Tetras- tichus sp. se comporta como un hiperparasitoide sobre Ho. cockerelli y Pachyneuron sp.
Otros coccinélidos.
La revisión del material de referencia sobre coccinélidos depredadores de dactilópidos en la región central de México, en adición con los muestreos realizados en el presente estudio, sumaron ocho especies, agrupadas en dos subfamilias, cuatro tribus y seis géneros (Tabla 2). De las cuales H. trifurcata y Chilocorus cacti Linnaeus, 1767 son las especies más comunes. H. trifurcata se reporta como enemigo natural de dactilópidos como D. coccus Costa y D. opuntiae en México (Aldama-Aguilera et al. 2005), y D. con- fusus (Cockerell) en EE.UU. (Hunter et al. 1912; Gilreath y Smith 1988) y Dactylopius spp. en Norteamérica (Mann 1969). La presencia de C. cacti fue escasa en los huertos de Tlalnepantla durante 2008 y 2009, sólo se recolectaron dos ejemplares. A diferencia de Milpa Alta (sur de la Ciudad de México), donde se recolectaron aproximadamente 112 adultos. C. cacti es un coccidófago generalista que se reporta so- bre varias especies de escamas de México (Vanegas-Rico el al. 2010). y se ha utilizado en programas de control biológico en Aménon (Bennett 1960) y Afinca (Hattingh y Samways 1994). Además, en el presente estudio se recolectaron larvas de los coccinélidos Nephus sp., N. schwarzi Gordon, 1976 y Scymnus lousianae Chapin, 1973 dentro de las colonias de D. opunhoe, y se desarrollaron como adultos en laboratorio alimentados exclusivamente con ninfas del dactilópido. Las demás especies, Cycloneda sanguinea (Linnaeus, 1763), C. emarginata (Mulsont, 1850) y Harmonia axyridis (Pallas, 1772) se observaron en estado adulto alimentándose espo- radicamente de ninfas o hembras adultas de esta plaga. C sanguinca se reportó previamente en la zona, alimentándose sólo de néctar de los cladodios (Vanegas-Rico et al. 2010), su presencia aumentó en los cladodios cuando la vegetación circundante se eliminó.
