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Las avispas de las agallas: una red trófica en miniatura

Acostumbrados a las relaciones entre grandes organismos, a veces nos olvidamos de la existencia de pequeños sistemas con relaciones tróficas tan o más complejas que las que se dan entre mamíferos, reptiles o aves. Este es el caso de los cinípidos o avispas de las agallas, unos microhimenópteros capaces de inducir una gran variedad de tumoraciones (agallas) en diferentes grupos de plantas, pero los cuales apenas alcanzan el tamaño de la cabeza de un alfiler. Si bien seguramente hayas oído hablar de ellas, la gente normalmente desconoce que, dentro de estas deformaciones, se desencadena una lucha frenética por la supervivencia entre muchos insectos.

¿Quieres conocer un poco mejor el mundo que se esconde dentro de las agallas de los cinípidos? ¡Sigue leyendo!

¿Qué son las avispas de las agallas?

Los cinípidos o avispas de las agallas (familia Cyinipidae, orden Hymenoptera) son una familia de microavispas parásitas de plantas que apenas alcanzan unos pocos milímetros de longitud. Pertenecen al grupo Parasitica, por lo que las hembras no presentan el ovopositor (órgano para depositar los huevos) transformado en un aguijón, como ocurre en muchas otras avispas. En este caso, este órgano conserva su función original, exclusivamente reproductiva.

Hembra de Periclistus brandtii y detalle del ovopositor (Foto extraída del Catàleg de microhimenòpters de Ponent).
Hembra de Periclistus brandtii y detalle del ovopositor (Foto extraída del Catàleg de microhimenòpters de Ponent).

En los cinípidos, el ovopositor sirve para inocular los huevos en el interior del tejido vegetal de las plantas que parasitan (mayoritariamente árboles pertenecientes al género Quercus, como los robles).

Los cinípidos son avispas fitófagas, esto es, se alimentan exclusivamente de tejido vegetal. Este hecho las distancia bastante de otros grupos de avispas, la mayoría carnívoras o parasitoides de otros insectos.

Pero lo que más las caracteriza es, sin duda, su capacidad para inducir la formación de agallas en diferentes grupos de plantas.

Las agallas

¿Qué son?

De la misma manera que las aves construyen nidos o los castores, diques, algunos cinípidos “construyen” agallas, unas malformaciones del tejido vegetal. La formación de las agallas, sin embargo, no es un proceso que lleven a cabo activamente, sino que su desarrollo viene inducido por la actividad de la propia avispa y de su interacción con el tejido vegetal.

A pesar de que existen más artrópodos capaces de inducir la formación de agallas (por ej. moscas), los cinípidos son los que producen las tipologías más complejas, llamativas y evolucionadas conocidas, además de ser las más abundantes, sobre todo en robles (Quercus sp.).

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Existe una gran diversidad de morfologías de agallas: 1, 2 y 3 – agallas de cinípidos en Quercus (Fotos de Irene Lobato); 4- Agalla del cinípido Neuroterus numismalis en Quercus (Foto de dominio público); 5 – agalla del cinípido Diplopedis rosae sobre una rosácea (Foto de Lairich Rig, CC); 6 – agallas del cinípido Andricus quercuscalicis en Quercus robur (Foto de Peter O’Connor en Flickr, CC).

Además, el grado de especificidad entre las plantas y los cinípidos suele ser muy elevado, por lo que cada especie o género suele inducir una tipología de agalla concreta. Debido a esta gran especificidad, y de la misma forma que los nidos en las aves, las agallas se consideran un fenotipo extendido de estos organismos (esto es, un carácter propio de un organismo que se expresa fuera de él, es característico del mismo y permite su identificación).

¿Cómo se forman y cuál es su función?

Las agallas son el resultado de la deformación y engrosamiento total o parcial de prácticamente cualquier órgano vegetal: hojas, nervios foliares, tallo, frutos, etc.

Por lo general, la formación de agallas no tiene por qué afectar la producción y crecimiento de las plantas, salvo si su presencia es masiva y su estructura causa graves deformaciones del tejido vegetal. En estos casos, los cinípidos pueden constituir verdaderas plagas (p.ej. la avispilla de los castaños, Dryocosmus kuriphilus, procedente de Asia, en buena parte de las poblaciones de castaños de Europa).

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Hembra de la avispilla del castaño (Foto de Gyorgy Csoka, CC) y su agalla, la cual deforma las hojas y causa su posterior secado (Foto de Irene Lobato).

Los mecanismos moleculares últimos que disparan la formación de las agallas son poco conocidos. Sin embargo, es sabido que este proceso empieza en el momento que las hembras adultas inoculan los huevos en el interior del tejido vegetal.

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Hembra de cinípido inoculando los huevos dentro del tejido vegetal de una planta (Foto de dominio público).

A partir de este momento, la agalla crece alrededor de los huevos, quedando éstos incluidos dentro de una o diversas cámaras. En su interior, las larvas se alimentan de los tejidos vegetales nutricios de la agalla al amparo de las inclemencias ambientales; se cree que el propio rascado de las larvas para alimentarse potenciaría el crecimiento de la agalla.

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Cámaras larvales y larvas de la avispilla de los castaños (Dryocosmus kuriphilus), izquierda (Foto de Irene Lobato); interior de una agalla con una sola cámara larval en Quercus, derecha (Foto de chickeninthewoods, CC).

Una vez formados, los adultos se abren paso a través de la gruesa pared de la agalla para alcanzar su superficie y salir al exterior, proceso en el que invierten mucho tiempo y energía. Por lo general, los adultos no se alimentan y dedican su corta vida a la reproducción.

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Agalla con agujeros de emergencia de los adultos (Foto de Irene Lobato).

Una compleja red trófica en miniatura

Es habitual que, del interior de las agallas, emerjan individuos de diferentes grupos de artrópodos, además de los adultos de los cinípidos que las han inducido: algunos se alimentan de los tejidos nutricios de la agalla para completar su desarrollo, otros parasitan las larvas de diferentes cinípidos, causando su muerte, y algunos se desarrollan únicamente al final de la vida útil de la agalla.

Así pues, el interior de las agallas es el escenario de una red trófica en miniatura y el de una lucha por la supervivencia entre diferentes artrópodos:

Cinípidos inductores

Grupos de cinípidos que inducen la formación de la agalla de novo. Suelen tener un cuerpo más robusto, la celda radial de las alas anteriores siempre abierta en su margen superior y una diferenciación clara de los segmentos del abdomen (caracteres típicos de la tribu Cynipini, una de las más abundantes).

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Hembra adulta de Andricus kollari: 1 – detalle de la celda radial abierta en su margen superior; 2 – abdomen claramente segmentado (Foto original de TristramBrelstaff, CC).

Cinípidos inquilinos

Algunos grupos de cinípidos han perdido la capacidad para inducir la formación de agallas. Éstos reciben el nombre de inquilinos, y sus larvas se desarrollan en el interior de agallas de otros cinípidos aprovechándose de sus tejidos nutricios. Para ello, las hembras de estos organismos inoculan los huevos en el interior de agallas en formación. Sin embargo, a pesar de no poder inducirlas, sí pueden modificarlas debido a su actividad.

Hembra adulta del inquilino mexicano Synergus equihuai, descubierta por Irene Lobato y Juli Pujade durante la elaboración del trabajo de final de máster de la primera: 1 - celda radial cerrada (puede ser abierta en inquilinos); 2 - gran placa que cubre el resto de segmentos abdominales (Foto realizada por Marcos Roca-Cusachs).
Hembra adulta del inquilino mexicano Synergus equihuai, descubierta por Irene Lobato y Juli Pujade durante la elaboración del trabajo de final de máster de la primera: 1 – celda radial cerrada (puede ser abierta en inquilinos); 2 – gran placa que cubre el resto de segmentos abdominales (Foto realizada por Marcos Roca-Cusachs).

La relación entre cinípidos inquilinos e inductores es una forma de cleptoparasitismo conocida como agastoparasitismo, pues la larva del inquilino “roba” el tejido nutricio de la agalla dentro de la cual se desarrolla. Se trata de una relación obligada, pues los inquilinos necesitan de las agallas para poder completar su ciclo de vida.

Generalmente, esta relación no afecta negativa ni positivamente a los inductores, salvo cuando las cámaras donde se desarrollan las larvas de ambos grupos quedan situadas muy cerca en el espacio. En este caso, el rápido desarrollo de los inquilinos y la competencia por el alimento puede acabar con la vida de los inductores, caso en el que sólo emergen los adultos de los inquilinos (inquilinos letales).

Parasitoides

Se trata de uno de los grupos de artrópodos más importantes que se desarrollan dentro de las agallas. La mayoría pertenece a la familia Chalcidoidea (orden Hymenoptera), formada en su totalidad por avispas parasitoides de diferentes artrópodos.

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Hembra de Torymus aceris (Foto del Natural History Museum_ Hymenoptera Section en Flickr, CC).

Los parasitoides inoculan los huevos en el interior del cuerpo de las larvas de diferentes cinípidos mediante sus largos ovopositores mientras éstos se encuentran dentro de las agallas. Así pues, es de esperar que, del interior de las agallas con cinípidos parasitados, acaben emergiendo, mayoritariamente, los adultos de las avispas parasitoides.

Actualmente, existen programas de liberación de parasitoides para controlar algunas plagas causadas por cinípidos (p.ej. Torymus sinensis, un parasitoide procedente de Asia, para combatir a la avispilla de los castaños en España).

Entomofauna secundaria

Esta categoría incluye una gran diversidad de artrópodos que viven dentro de las agallas como sucesores secundarios: coleópteros, lepidópteros, dípteros, tisanópteros (trips), etc. Éstos generalmente se desarrollan una vez ya han emergido los cinípidos y actúan como inquilinos secundarios.

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La naturaleza es, en ocasiones, más compleja de lo que alcanzamos a percibir, y el caso del micromundo de las agallas sólo es un ejemplo de tantos. Así pues, cuando vayas de nuevo por el campo o la montaña, recuerda que, incluso en los elementos o espacios más pequeños, existen sistemas altamente desarrollados con relaciones muy ricas y diversas.

REFERENCIAS

La mayor parte de la información ha sido extraída de mi trabajo de final de Máster realizado en la Universidad de Barcelona durante el curso 2015-2016 y titulado “Separación e identificación de inquilinos del género Synergus (Fam. Cynipidae, Hymenoptera) de agallas de Quercus de México”.

Algunos de los estudios más relevantes consultados durante su elaboración fueron:

  • Ashmead, W. H. (1899). The largest oak-gall in the world and its parasites. Entomological News, 10: 193-196.
  • Askew, R. R. (1984). The Biology of Gall Wasps, en: Biology of gall insects (ed. T.N. Ananthakrishnan). Edward Arnold, London, pp. 223–271.
  • Bozsó, M., Penzes, Z., Bihari, P., Schwéger, S., Tang, C. T., Yang, M. M., Pujade-Villar, J. & Melika, G. (2014). Molecular phylogeny of the inquiline cynipid wasp genus’ Saphonecrus’ Dalla Torre and Kieffer, 1910 (Hymenoptera: Cynipidae: Synergini). Plant Protection Quarterly, 29(1): 26.
  • Nieves-Aldrey, J. L. (1998). Insectos que inducen la formación de agallas en las plantas: una fascinante interacción ecológica y evolutiva. Boletín de la Sociedad Entomológica Aragonesa, 23: 3-12.
  • Nieves-Aldrey, J. L. (2001). Hymenoptera, Cynipidae, en: Fauna Ibérica, Vol. 16 (ed. M. A. Ramos). Museo Nacional de Ciencias Naturales, CSIC, Madrid, pp. 1–636.
  • Pujade-Villar, J., Equihua-Martínez, A., Estrada-Venegas, E. G. & Chagoyán-García, C. (2009). Status of the knowledge of the Cynipini (Hymenoptera: Cynipidae) in Mexico: perspectives for future studies. Neotropical entomology, 38(6): 809-821.
  • Ronquist, F. (1994). Evolution of parasitism among closely related species: phylogenetic relationships and the origin of inquilinism in gall wasps (Hymenoptera, Cynipidae). Evolution, 48(2): 241-266.
  • Shorthouse, J. D., & Rohfritsch, O. (1992). Biology of insect-induced galls. Oxford University Press, New York, Oxford, 285 pp.

Imagen de portada propiedad de Beentree (Wikimedia Commons).

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La simbiosis: relaciones entre los seres vivos

Depredación, parasitismo, competencia… todos los seres vivos, además de relacionarnos con el medio, nos relacionamos con el resto de seres vivos. ¿Qué tipos de relaciones conoces además de las mencionadas? ¿Te animas a conocerlas?

INTRODUCCIÓN

El conjunto de seres vivos de un ecosistema se llama biocenosis o comunidad. La biocenosis está formada a su vez por distintas poblaciones, que serían el conjunto de individuos de una misma especie que ocupan un área determinada. Para la supervivencia, es imprescindible que se establezcan relaciones entre ellos, a veces beneficiosas y a veces perjudiciales.

RELACIONES INTERESPECÍFICAS

Son las que se dan entre individuos de distintas especies. A esta interacción se la llama simbiosis. Las relaciones de simbiosis puede ser beneficiosas para una especie, ambas, o perjudiciales para una de las dos partes.

Perjudiciales para todas las especies implicadas:
  • Competencia: se da cuando uno o varios recursos son limitantes (alimento, territorio, luz, suelo…). Esta relación es muy importante en la evolución, ya que permite que la selección natural actúe, favoreciendo la supervivencia y reproducción de las especies más exitosas según su fisiología, comportamiento…

    Las selvas son un claro ejemplo de competencia de los vegetales en busca de la luz. Selva de Kuranda, Australia. Foto de Mireia Querol
    Las selvas son un claro ejemplo de competencia de los vegetales en busca de la luz. Selva de Kuranda, Australia. Foto de Mireia Querol
Una especie se beneficia y otra es perjudicada:
  • Depredación: ocurre cuando una especie (depredador) se alimenta de otra (presa). Es el caso de los felinos, lobos, tiburones

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    Tiburón blanco (Carcharodon carcharias) saltando para depredar sobre un mamífero marino, presumiblemente una foca o león marino. Foto tomada de HQ images.
  • Parasitismo: una especie (parásito) vive a costa de otra (huésped) y le causa un perjuicio. Pulgas, garrapatas, bacterias patógenas… son las más conocidas, pero también hay vertebrados parásitos como el cuco, que disposita sus huevos en nidos de otras aves, que criarán sus pollos (parasitismo de puesta). . Especialmente interesantes son los “parásitos zombie”, que modifican la conducta del huésped. ¡Entra en este artículo para saber más!
    Carricero (Acrocephalus scirpaceus) alimentando una cría de cuco (Cuculus canorus). Foto de Harald Olsen
    Carricero (Acrocephalus scirpaceus) alimentando una cría de cuco (Cuculus canorus). Foto de Harald Olsen

    Los parásitos que habitan dentro del cuerpo del huésped se llaman endoparásitos (como la tenia), y los que habitan fuera ectoparásitos (piojos). El parasitismo se considera un tipo especial de depredación, donde el depredador es más pequeño que la presa, aunque en la mayoría de casos no supone la muerte del huésped. Cuando un parásito causa enfermedad o la muerte del huésped, se denomina patógeno.

    Cymothoa exigua es un parásito que acaba sustituyendo la lengua de los peces por su propio cuerpo. Foto de Marcello Di Francesco.
    Cymothoa exigua es un parásito que acaba sustituyendo la lengua de los peces por su propio cuerpo. Foto de Marcello Di Francesco.

El cleptoparasitimo es el robo del alimento a otra especie que lo ha capturado, recolectado o preparado. Es el caso de algunas rapaces, cuyo nombre significa literalmente “ladrón”. Observa en este vídeo un caso de cleptoparasitismo sobre una lechuza:

El cleptoparasitismo también puede darse entre individuos de la misma especie.

Una especie se beneficia y la otra no se ve afectada:
  • Comensalismo: una especie (comensal) aprovecha los restos de alimento de otra especie, a la que no beneficia ni perjudica. Seria el caso de los buitres leonados o quebrantahuesos. También es comensalismo el aprovechamiento como medio de transporte de una especie sobre otra (foresis), como las lapas que viajan pegadas al cuerpo de las ballenas. El inquilinismo es un tipo de comensalismo en el que una especie vive dentro o encima de otra. Sería el caso de los pájaros carpinteros o ardillas que anidan dentro de los árboles o las bellotas de mar que viven encima del mejillón. Por último, la metabiosis o tanatocresia es el aprovechamiento de los restos de una especie para protegerse (com los cangrejos ermitaños) o usarlos como herramientas.
    El pinzón carpintero (Camarhynchus pallidus) utiliza espinas de cactus o pequeñas ramas para extraer invertebrados de los árboles. Foto de
    El pinzón carpintero (Camarhynchus pallidus) utiliza espinas de cactus o pequeñas ramas para extraer invertebrados de los árboles. Foto de Dusan Brinkhuizen.
    Ambas especies se ven beneficiadas:
  • Mutualismo: las dos especies cooperan o se ven beneficiadas. Es el caso de los insectos polinizadores, que obtienen néctar de la flor y el vegetal es polinizado. Los peces payaso y las anémonas serían otro ejemplo típico, donde el pez payaso obtiene protección y sobras de comida y mantiene alejados a los depredadores de la anémona y la limpia de parásitos. El mutualismo puede ser facultativo (una especie no necesita a la otra para sobrevivir) u obligado (las especies no pueden vivir de manera separada). Éste sería el caso de las micorrizas, asociación de hongos y raíces de ciertas plantas, los líquenes (mutualismo de hongo y alga) , las hormigas cortadoras de hojas…

    Las hormigas Atta y Acromyrmex (hormigas cortadoras de hogas) establecen mutualismo con un hongo (Leucocoprinus gongylophorus), en las que recolectan hojas para proporcionarle nutrientes, y ellas se alimentan de él. Se trata de un mutualismo obligado. Foto tomada de Ants kalytta.
    Las hormigas Atta y Acromyrmex (hormigas cortadoras de hojas) establecen mutualismo con un hongo (Leucocoprinus gongylophorus), en las que recolectan hojas para proporcionarle nutrientes, y ellas se alimentan de él. Se trata de un mutualismo obligado. Foto tomada de Ants kalytta.

RELACIONES INTRAESPECÍFICAS

Son las que se dan entre individuos de la misma especie. Son casi todas beneficiosas o de colaboración:

  • Familiares: los individuos que se agrupan tienen algún tipo de parentesco. Algunos ejemplos de especies que hemos tratado en el blog son los elefantes, algunos primates, muchas aves, cetáceos… Dentro de este tipo de relaciones hay distintos tipos de familias.
  • Gregarismo: son agrupaciones, habitualmente de muchos individuos con o sin parentesco durante un lapso de tiempo permanente o estacional. Los ejemplos más típicos serian las bandadas de aves migratorias, la migración de la mariposa monarca, las manadas de grandes herbívoros como los ñus, los bancos de peces

    El gregarismo de estas cebras, junto con su pelaje, les permite confundir a los depredadores. Foto tomada de Telegraph
    El gregarismo de estas cebras, junto con su pelaje, les permite confundir a los depredadores. Foto tomada de Telegraph
  • Colonias: agrupaciones de individuos que se han reproducido asexualmente y comparten estructuras comunes. El caso más conocido es el del coral, que a veces es mencionado como el ser vivo más grande del mundo (Gran Barrera de Coral Australiana), aunque en realidad se trata una colonia de pólipos (y sus antiguos esqueletos calcáreos), no un ser vivo individual.
  • Sociedades: son individuos que viven juntos de manera organizada y jerarquizada, donde hay un reparto de las tareas y habitualmente son físicamente distintos entre ellos según su función dentro de la sociedad. Los ejemplos típicos son los insectos sociales como las hormigas, abejas, termitas…

Las relaciones intraespecíficas de competencia son:

  • Territorialidad: se define por enfrentamientos o competencia por acceso al territorio, a la luz, a las hembras, al alimento… se pueden producir enfrenamientos directos, como en el caso de los ciervos, y/o desarrollar otras estrategias, como el marcaje por olor (felinos, osos…), vocalizaciones…

    Tigres peleando por el territorio. Captura de vídeo de John Varty
    Tigres peleando por el territorio. Captura de vídeo de John Varty
  • Canibalismo: depredación de un individuo sobre otro de la misma especie.

Y tú, como humano, ¿ has reflexionado alguna vez como te relacionas con los individuos de tu especie y de otras especies?

Mireia Querol Rovira

REFERENCIAS