Abstract
During last years the diurnal butterflies (Lepidoptera: Rhopalocera) have been used as ecological indicators and at the same time the man is learning to enjoy their beauty. Therefore, butterflies have international scale demand for educative, scientific, commercial, tourist and artisan purposes. Butterflies populations are under threat by factors such as excessive collection, destruction of the natural habitats by land clearing and deforestation using burning, cutting down of the tree and pesticides application. An alternative to protect butterflies survival is to develop studies on their life cycles, distribution, surveys of host plants, natural enemies, and to develop butterfly mass rearing in captivity. The objective of this work was to create a butterfly garden to carry out biodiversity research on Lepidoptera from Colombia coffee region with the aim of developing conservation and environmental education programs. The study was carried out at Cenicafé (Chinchiná, Caldas). A total of 32 species were studied and its identification are presented in the following list: Danaus plexippus megalippe (Hb.), Danaus gilippus Cramer (Danaidae); Leptophobia aripa Boisduval, Ascia monuste Linnaeus, Eurema albula Cramer, Phoebis sennae L., Eurema salome Felder, Phoebis philea L. (Pieridae); Dione moneta Hübner, Agraulis vanillae L., Dione juno Cramer, Heliconius doris L., Heliconius erato Hew., Dryas iulia Fabricius, Eueides aliphera Godart, Eueides procula Doubleday, Heliconius charitonius L., Heliconius cydno Stgr., Heliconius clysonymus Latreille (Heliconiidae); Papilio tohas nealces Rothschild & Jordan, Papilio anchisiades idaeus Fabricius, Papilio polyxenes Fabricius, Parides eurimedes Rothschild & Jordan (Papilionidae); Actinote equatoria Bates (Acraeidae); Siproeta epaphus Latreille, Adelpha celerio Bates, Chlosyne lacinia Geyer, Tegosa anieta anieta Hewitson, Colobura dirce L., Anartia amathea L. (Nymphalidae); Mechanitis sp., Ithomia alienassa Hnsch. (Ithomiidae).
Introducción
Colombia está llena de escenarios naturales ricos en belleza, posiblemente poco apreciada por la falta de educación con sentido ambiental (Suescún 1982). En particular la zona cafetera colombiana es uno de los ecosistemas más adecuados para la vida de los seres humanos y donde se concentra la mayor población de habitantes del país (Espinal 1990). Este medio es fuente de recursos naturales que aporta valor a la economía, disfrute y orgullo a sus moradores. Entre los recursos naturales se destacan las mariposas diurnas (Lepidoptera: Rhopalocera) que son indicadores de la riqueza biológica del entorno que habitan, reflejan el estado de la conservación de los ecosistemas (Brown 1991) y han sido dentro de los insectos, por su belleza o rareza, uno de los grupos mas perseguidos y capturados, generándose su colección y comercialización indiscriminada. Esta presión ha colocado a muchas especies en vía de extinción y por tanto, se hace imprescindible hacer aportes para contribuir a su conservación, mediante la investigación sobre su cría, reconocimiento de plantas hospedantes y enemigos naturales.
La protección de las mariposas por sí sola, no solo es importante, sino también porque estos insectos, muy visibles y bien conocidos especialmente los ropaloceros, son excelentes indicadores de la conservación de los ecosistemas en que viven (Masó y Dijoan 1997). Los lepidópteros en efecto, pueden ser unos buenos indicadores biológicos –bioindicadoresde la estructura, el grado de conservación de la vegetación y el ecosistema en general (Masó y Dijoan 1997).
Constantino (1996) menciona que existen algunas especies de distribución muy restringida y locales que están amenazadas porque sus hábitats o bosques han sido talados o destruidos y están muy reducidas sus poblaciones, tal como sucede en la Zona Andina (región cafetera) donde quedan pocos bosques naturales (Vélez y Constantino 1989) por tanto resulta prioritario que se conserven estos bosques y estudien las plantas sobre las cuales se alimentan las mariposas en su zona de distribución, para poder propagarlas y así evitar que se extingan estos insectos.
Siendo la conservación de los bosques tropicales una prioridad para evitar la pérdida de la biodiversidad, de éstos se pueden aprovechar, de manera racional, los recursos naturales tales como la madera, el agua, el oxigeno y en particular las mariposas. Un recurso forestal no maderable promisorio que se puede implementar en Colombia debido a su alta biodiversidad, el cual ha sido subvalorado (Constantino 1997). Si se toma como ejemplo lo sucedido en Papua Nueva Guinea, la producción de mariposas en parcelas de cultivo, sirve para evitar la pérdida de diversidad genética, salvando especies en vía de extinción, apoyando así la conservación de las especies y sus hábitats naturales (National Research Council 1983).
De acuerdo con Prieto et al. (1999) existen otras experiencias sobre la cría de mariposas en granjas de Costa Rica, Venezuela, Indonesia, Filipinas, Kenya y el Salvador donde son desarrolladas por grupos campesinos para la exportación y enriquecimiento del hábitat.
En Colombia la Fundación Herencia Verde, con apoyo del proyecto Biopacífico, está adelantando un estudio de factibilidad técnica de cría de mariposas del Pacífico con participación de comunidades campesinas, con el objeto de buscar alternativas sostenibles de producción y manejo de la biodiversidad local (Constantino 1997).
Teniendo la preocupación, que el ecosistema cafetero debe estar en equilibrio biológico y la importancia de la biodiversidad de la zona cafetera sobre la cual existe poca información sobre la biología, comportamiento, plantas hospedantes y enemigos naturales de las especies de mariposas presentes en esta región, el objetivo de este trabajo fue desarrollar cría de mariposas en cautiverio para investigar la biodiversidad de lepidópteros de la zona cafetera y contribuir a la creación de programas de conservación y educación.
Materiales y Métodos
El área de estudio está ubicada en Planalto, Cenicafé, Chinchiná, Caldas, en un relicto de bosque secundario en las primeras etapas de sucesión, a 1425 msnm con una temperatura promedio de 20.8°C y una precipitación de 2.556 mm al año y corresponde a la zona de vida bosque muy húmedo premontano (bmh - PM) de acuerdo con la clasificación de Holdridge (1987).
El trabajo sobre la cría de mariposas en cautiverio, como una alternativa para el estudio de la biodiversidad en la zona cafetera colombiana, se desarrolló en las siguientes etapas: Reconocimiento de especies de mariposas y plantas hospedantes, jardín de mariposas, cría en el laboratorio, reconocimiento de enemigos naturales y desarrollo de ciclos de vida.
Reconocimiento de especies de mariposas y plantas hospedantes
Se realizaron salidas de campo para reconocer las plantas atacadas por las mariposas y se colectaron muestras de plantas de los alrededores donde se encontró daño ocasionado por estos insectos. Los estados biológicos hallados se colectaron y se llevaron al laboratorio, allí se alimentaron con follaje de las plantas en las que se encontraron las larvas.
De las plantas encontradas en una relación estrecha con las mariposas, bien como planta nutricia para las larvas o nectaríferas para los adultos, se colectó la planta o parte de ella para multiplicarla bajo condiciones del jardín de mariposas. Adicionalmente se tomaron muestras para hacer una herbario y someterlas a identificación.
En las áreas libres de los alrededores de las instalaciones de Planalto se estimuló la presencia de la vegetación silvestre por medio de la siembra, transplante, manejo de arvences y selección de malezas en sitios arborizados con ornamentales y en guadales con el fin de fomentar la presencia, estimular la postura y la alimentación de los adultos de las mariposas.
En el campo se complementó la información sobre plantas hospedantes y actividad de las mariposas, observando las plantas para detectar qué mariposas eran atraídas, el tipo de visita, si ésta era para ovipositar o alimentarse.
Jardín de mariposas
Para la cría de las mariposas en cautiverio se utilizó un invernadero con una área de 50 m2, cubierto con vidrio, los laterales en malla de anjeo mosquitero y el piso de concreto. Esta área se llama "Jardín de Mariposas Tropicales" y su función es exponer las mariposas al público y estudiar su comportamiento en cautiverio.
Se dispusieron materos de barro en el piso de un tamaño de 30 cm de diámetro por 50 cm de altura. Se sembraron varias plantas por matero para aprovechar el espacio. Las plantas que se plantaron se seleccionaron porque se reconoció que eran hospedantes de los adultos ya porque las utilizaban para ovipositar o para obtener néctar. Se colocaron alimentadores artificiales con plátano y banano fermentado adicionalmente a las plantas que producen néctar.
Cría en el laboratorio
Los estados biológicos que se recolectaron en el campo y en el jardín de mariposas se separaron de acuerdo con la especie y el estado de desarrollo. Estos estados se colocaron en cajas plásticas, con hojas de las plantas nutricias de las cuales se alimentan y se les hizo un seguimiento detallado sobre el proceso de desarrollo realizando observaciones sobre: color, forma, tamaño, comportamiento, consumo foliar y ciclo de vida. Una parte de la población de adultos obtenidos en el laboratorio se marcó y liberó en el jardín de mariposas para su exposición al público, evaluación de la longevidad del adulto de cada una de las especies, comportamiento de vuelo, cópula y postura en cautiverio y otra parte se liberó en el campo.
Reconocimiento de enemigos naturales
De los estados biológicos encontrados en el campo y en el jardín de mariposas, para el desarrollo de las crías, se separaron las muestras que presentaron ataque de enemigos naturales. Estas muestras se colocaron en cajas plásticas para establecer la especie y el estado de desarrollo atacado y el tipo de organismo: parasitoide, predador o entomopatógeno responsable del ataque.
Ciclos de vida
Los ciclos de vida se iniciaron a partir de huevos colectados en el campo y en el jardín de mariposas. Los huevos se depositaron en frascos de compota de una onza de capacidad dentro de los cuales se colocaron hojas jóvenes con el fin de garantizar el alimento necesario para las larvas recién emergidas. Los huevos estuvieron en observación hasta la emergencia de las larvas e inmediatamente después de ésta, con la ayuda de un pincel, se individualizaron en frascos de fotografía que contenían trozos de hoja joven y suculenta.
Diariamente las larvas se observaron para cambiar el alimento, evaluar si había ocurrido la muda, obtener la cápsula cefálica para medición y registrar la fecha del cambio de ínstar. Adicionalmente, se tomaron las dimensiones de la larva y el cambio de color en cada ínstar, la actividad y hábitos de consumo del alimento. De la pupa se hicieron las anotaciones de donde ocurre, se tomaron las dimensiones de ancho y largo, el color y además, se dibujó el sistema reproductor para establecer, cuando el adulto emergiera, el dimorfismo sexual y se describió el color y características de cada sexo. La longevidad de los adultos se determinó colocándolos en una jaula de 80 × 80 × 80 cm. Se midió la envergadura alar y el tamaño del cuerpo de los adultos.
Para la realización de los ciclos de vida se tomaron entre 40 y 45 huevos. Todos los ensayos sobre el ciclo de vida se realizaron bajo condiciones de laboratorio con una temperatura promedio de 21°C, humedad relativa del 80%.
Resultados y Discusión
Reconocimiento de especies de mariposas y plantas hospedantes
De las 32 especies criadas en cautiverio, 11 corresponden a la familia Heliconiidae, seis a Nymphalidae, seis a Pieridae, cuatro a Papilionidae, dos a Danaidae, dos a Ithomiidae y una a la familia Acraeidae (Tabla 1).
Como plantas hospedantes de las 32 especies de mariposas se encontraron 12 familias: Passifloraceae, Moraceae, Compositae, Acanthaceae, Leguminosae, Cruciferae, Aristilochiaceae, Piperaceae, Umbelliferae, Rutaceae, Asclepiadaceae y Solanaceae.
La familia Passifloraceae es la que mayor número de especies de Lepidoptera hospeda con un total de 11, seguida por Leguminosae, Compositae y Acanthaceae con tres, Asclepiadaceae, Solanaceae, Moraceae, Rutaceae y Cruciferae con dos y las familias que menor especies de Lepidoptera hospedan son Umbelliferae, Piperaceae y Aristolochiaceae con una.
La razón probable para que se de mayor abundancia o presencia de la familia Heliconiidae, se debe a que en la zona cafetera hay un gran número de especies de pasifloras, las cuales son específicas para las especies de esta familia de lepidópteros. Aunque dentro de la familia Heliconiidae hay especies que tienen la capacidad de alimentarse de varias especies de Passifloraceae, como es el caso de Agraulis vanillae que se alimenta de 12 especies, existen otros heliconidos que solo pueden alimentarse de una especie de pasiflora. Un caso particular es el de Heliconius charitonius que es la única Heliconiidae que puede alimentarse sobre Passiflora adenopoda debido a que la planta posee sobre las hojas tricomas en forma de gancho, los cuales atrapan y chuzan a las larvas que intentan comer la hoja haciéndolas morir de hambre (Masó y Dijoan 1997). La familia Ithomiidae presenta especificidad sobre las plantas de la familia Solanaceae, caso similar a lo que ocurre con especies de la familia Heliconiidae.
De la familia Danaidae, para la zona de Chinchiná, se presentan las especies Danaus plexippus megalipe y Danaus gilippus, siendo más abundante la especie Danaus plexippus megalipe. Ambas especies se reproducen en cautiverio.
La familia Compositae, a diferencia de las passifloras que solo hospedan a la familia Heliconiidae, es hospedante de dos familias de lepidópteros: Nymphalidae y Acraeidae.
Las familias Pieridae y Nymphalidae son grupos que tienen mayor diversidad de plantas hospedantes. Pieridae se alimenta de crucíferas y leguminosas que son muy abundantes en la zona cafetera y las especies de la familia Nymphalidae se alimentan sobre plantas de las familias Compositae, Moraceae y Acanthaceae.
Papilionidae es la familia de los lipidópteros estudiados que tiene mayor número de familias de plantas hospedantes: Rutaceae, Piperaceae, Umbelliferae y Aristolochiaceae, pero es menos abundante en cuanto al número de especies que las familias Nymphalidae y Heliconiidae.
De las 32 especies, 15 se reproducen en cautiverio. Danaus plexippus megalippe, Danaus gilippus, Leptophobia aripa, Ascia monuste, Eurema albula, Phoebis sennae, Agraulis vanillae, Dione juno, Heliconius erato, Dryas iulia, Heliconius charitonius, Siproeta epaphus, Colobura dirce, Anartia amathea, Ithomia alienassa.
Las especies de la familia Papilionidae no se reprodujeron en cautiverio, a pesar de que las plantas nutricias estaban sembradas en el Jardín de Mariposas, posiblemente porque su actividad de vuelo para el juego de pre-cópula requiere de un espacio más amplio o que las plantas nectaríferas no les proporcionan el alimento suficiente para obtener energía para la cópula.
Del grupo de las plantas nectaríferas se destacan las familias Asclepiadaceae, Compositae, Berbenaceae y Balsaminaceae. Las familias de mayor preferencia por los adultos de las mariposas son: Balsaminaceae, Compositae y Berbenaceae en orden de preferencia de mayor a menor y la menos apetecida es la familia Asclepiadaceae.
En la tabla 1 se presenta la lista de especies de mariposas criadas en cautiverio y las especies que se reprodujeron bajo las condiciones ambientales de Planalto. Adicionalmente se presentan las familias de las plantas hospedantes.
Pupa de Danaus plexippus megalippe (Hb.) atacada por Paecilomyces sp.
Chinche depredando pupa de Siproeta epaphus L.
Lista de especies estudiadas, la familia de la planta hospedante de los estados inmaduros y las especies que bajo las condiciones ambientales de Planalto se reproducen en cautiverio
Reconocimiento de enemigos naturales
La información sobre los enemigos naturales de las 32 especies de mariposas criadas en cautiverio se puede apreciar en las tablas 2-4.
Por grupos de enemigos naturales se encontró que los más abundantes fueron los parasitoides seguidos por los entomopatógenos y el grupo menos abundantes fue el de los depredadores.
De los parasitoides se encontró que pertenecen a dos órdenes: Diptera e Hymenoptera El orden más abundante fue Diptera con 10 especies seguido por Hymenoptera con nueve especies. De Diptera, a pesar de ser el más abundante, todas las especies obtenidas correspondieron a la familia Tachinidae, contrario a lo que ocurre con Hymenoptera donde se presentan especies de las familias Braconidae, Ichneumonidae y Chalcididae.
De las 32 especies de mariposas, 16 son parasitadas tanto en campo como en cautiverio, siendo las especies Papilio anchisiades idaeus y Tegosa anieta anieta las que tienen mayor presión de control en el campo. De las 16 especies parasitadas el estado que presenta mayor susceptibilidad es la larva.
Del grupo de los hongos entomopatógenos se encontraron las especies: Beauveria bassiana (Bals.) Vuill, Paecilomyces sp., Metarhizium anisopliae (Metch.) Sorokin y Verticillium sp. La especie de hongo más abundante fue Paecilomyces sp., seguida por B. bassiana, y M. anisopliae; la especie menos abundante fue Verticilium sp. De las 32 especies de mariposas criadas en el laboratorio ocho fueron atacadas por hongos, estos esencialmente atacaron las larvas y las pupas bajo condiciones de laboratorio. Paecilomyces sp. solo ataca pupas de Actinote equatoria equatoria, Danaus plexippus megalipe, Dione juno y Agraulis vanillae. El hongo M. anisopliae solo ataca pupas de Colobura dirce y Anartia amathea. B bassiana ataca tanto larvas como pupas de Heliconius charitonius y Actinote equatoria y Verticillium sp. ataca larvas de Eurema albula.
Las bacterias y los virus son otro grupo de patógenos frecuentes especialmente bajo condiciones de laboratorio. La presencia de estos organismos se puede dar por la manipulación inadecuada del material o por colocar en un espacio reducido varios individuos. Las larvas y las pupas fueron los estados más susceptibles.
El grupo de los predadores ocurrió en menor cantidad. Se presentaron atacando cinco especies de lepidópteros: Siproeta epaphus, Leptophobia aripa, Colobura dirce, Heraclides tohas nealces y Anartia amathea. La presencia de estos insectos se observó en el campo y atacan huevos, larvas, pupas y adultos. En las figuras 1 y 2 se presentan algunos estados de desarro-llo de las mariposas atacados por los enemigos naturales.
Insectos que parasitan los estados biológicos de las mariposas
Insectos que depredan los estados biológicos de las mariposas
Hongos entomopatógenos que atacan los diferentes estados de desarrollo de algunas especies de mariposas
Cría en el laboratorio
De las especies Danaus plexippus megalippe., Colobura dirce, Siproeta epaphus, Heliconius erato, Anartia amathea y Actinote equatoria se tomaron las dimensiones de huevo, larva, pupa y la envergadura alar de los adultos, estas especies se criaron en Planalto y alimentaron en cautiverio (Tabla 5).
Medida de los huevos, larvas, pupas y adultos (en mm) correspondientes a seis especies de mariposas criadas en Planalto
Ciclos de vida
El ciclo de vida de la especie Ithomia alienassa se determinó en cautiverio. En la tabla 6 se presentan la duración del ciclo y las dimensiones de las cápsulas cefálicas.
La incubación de los huevos tomó (X± D. E) 4.8 ± 1.0 días en promedio, con un mínimo de 4.0 y un máximo de 6.0 días. La duración del estado de larva fue de 16.3 ± 2.8 días, con un mínimo de 14.0 y un máximo de 19.0 días. La prepupa dura de 2.1 ± 0.6 días, con un mínimo de 1.0 y un máximo de 3.0 días. La duración del estado de pupa fue 7.2 ± 0.5 días, con un mínimo de 6.0 y un máximo de 8.0 días. La duración del adulto en cautiverio fue 2.0 ± 0.5 días, con un mínimo de 1.0 y un máximo de 3.0 días.
Duración en días de los estados biológicos de Ithomia alienassa H. y longitud de la cápsula cefálica
Conclusiones
La actividad de criar mariposas en cautiverio ha despertado interés en la zona cafetera, y se proyecta como una posibilidad de desarrollar programas de agroturismo y explotación comercial, guardando los lineamientos de conservación del medio, sensibilidad ambiental y educación.
La cría de mariposas en cautiverio permite asegurar la supervivencia de las mariposas, recuperar y fomentar las poblaciones de especies que están en peligro de extinción, desarrollar estudios sobre su biología, comportamiento, plantas hospedantes y enemigos naturales y contribuye con la conservación del ecosistema. Es un ejemplo del uso sustentable de los recursos naturales sin dañarlos, asimismo representa una alternativa viable para la protección de especies en peligro de extinción y la protección de su hábitat.
La cría de mariposas en cautiverio constituye un instrumento educativo que enseña el proceso de metamorfosis de estos insectos, su papel ecológico que desempeñan en la naturaleza y las relaciones biológicas que mantienen con su entorno. Así mismo, cumple con todas las condiciones para realizar experimentos sobre biología, ecología y etología, y desde el punto de vista conservacionista promueve y contribuye a la protección y recuperación de especies amenazadas por las actividades antrópicas
Footnotes
Agradecimientos
Los autores expresan sus agradecimientos a Cenicafé, Luz Dary López y al per-sonal de auxiliares del Museo Entomológico Marcial Benavides de Cenicafé por su colaboración en la ejecución del trabajo.