Especies exóticas e invasoras: escarabajo del estiércol



La introducción de
 escarabajos coprófago
 en diferentes países ha tenido
éxito en la remoción eficiente
 de estiércol y el control
 de las moscas del ganado:
 su sobrevivencia debe ser un
 tema central.
Los seres humanos hemos transportado, desde hace miles de años, muchas especies animales y vegetales fuera de sus áreas de distribución natural, casi siempre, debido a su valor comercial, utilitario, económico u ornamental. Los conquistadores españoles, por ejemplo, trajeron a América ganado (vacuno, caprino, equino, porcino y ovino) y aves de corral (gallinas, patos y gansos) con el fin de fomentar su reproducción; además de numerosas plantas útiles como forraje, fibra, medicinas u ornamento.1

Pero, ¿cómo se introducen las especies en un área nueva? Pues, hoy día pueden ingresar de manera natural (mediante el viento o las corrientes marinas); intencional o accidentalmente –en los medios de transporte, equipos y vehículos militares–; en los productos que se utilizan para envolturas y envíos realizados por las compañías de correo y mensajería; a través de los servicios de turismo; y hasta en el equipaje o en los alimentos que consumimos durante nuestros viajes.

Otras formas importantes de introducción de especies han sido la agricultura, la maricultura, el comercio de animales para acuarios y tiendas de mascotas, y el control biológico.

Gran parte de la producción agropecuaria se basa en el uso de especies exóticas (es decir, extranjeras), tal es el caso de cereales como avena, cebada y trigo, que fueron introducidos en América por los españoles. Otro de los motivos principales de las introducciones de especies ha sido la piscicultura; ejemplo: las tilapias ( Sarotherodon y Oreochromis spp.), que son nativas de África, y fueron trasladadas como apoyo a la alimentación. Otros peces introducidos en el continente americano con esta finalidad son la carpa común o europea (Cyprinus carpio), varias carpas chinas, la trucha arcoíris (Salmo gairdneri) y la trucha común o marrón (S. trutta), en las aguas más frías del continente.

Especies invasoras


En los potreros de uso ganadero se acumula estiércol, causando pérdidas de área de pastoreo, disminución de nutrientes en el suelo y aumento en la presencia de parásitos, como moscas del ganado.

Las especies que se encuentran en su área de distribución original o natural son llamadas nativas; las especies exóticas, en cambio, son organismos introducidos en áreas fuera de su distribución natural,1 algunas de las que llegan a sobrevivir, se establecen y terminan siendo parte de los sistemas a los cuales emigraron, sin causar modificaciones importantes. En cambio, otras especies (invasoras), al ser introducidas en un ambiente extraño, provocan daños de diferentes maneras en su nuevo entorno, ya sea en el balance natural, o bien, generan cambios que potencialmente amenazan la diversidad biológica2 e, incluso, pueden incidir en la economía y la salud humana.

Las especies invasoras comparten algunas características que facilitan su éxito para colonizar y establecerse en un área: se adaptan fácilmente a diversos hábitats y condiciones ambientales, consumen una gran variedad de alimentos, pueden tener ciclos reproductivos cortos y un alto número de crías, así como una madurez sexual temprana; sus generaciones, habitualmente, son cortas y sus poblaciones grandes; por si fuese poco, pueden multiplicarse y moverse fácilmente hacia nuevos ambientes y soportar altos niveles de mortalidad.2,3

El establecimiento y la propagación de una especie introducida depende de muchos factores, tales como: las condiciones ambientales (que sean parecidas a las de su lugar de origen); el tamaño de su población inicial (entre más grande, mejor) y de que se liberen individuos en diferentes momentos dentro de una misma área, pues esto incrementa sus probabilidades de colonizarla. También existen otros factores que pueden facilitar su colonización y persistencia, como:

◂La presencia previa de otras especies exóticas. Por ejemplo, las poblaciones de los cerdos ferales han podido aumentar su tamaño en algunas regiones, por introducción de lombrices de tierra, las cuales constituyen una fuente adicional de proteína y, por otro lado, esos mismos cerdos están involucrados en la dispersión de numerosas especies de plantas exóticas en Hawaii.2

La introducción de altos contenidos de nutrientes en las aguas, como nitrógeno, fósforo y potasio, provenientes de fertilizantes aplicados en la agricultura, propicia un importante desarrollo del lirio acuático, una maleza de origen sudamericano.

Las variaciones climáticas. En Colorado, EUA, con el incremento en la temperatura del aire, el escarabajo de hoja (Diorhabda elongata) disminuye su capacidad de control sobre el pino salado (Tamarix ramosissima), una planta que absorbe grandes cantidades de agua y crea enormes depósitos de sal, desplazando especies como el álamo y el sauce.

La fragmentación y perturbación de los hábitats, como resultado de las prácticas agrícola y ganadera.2 Se cree que los ecosistemas más simples y menos diversos (con menos especies), como los pastizales, son más propensos a ser invadidos y, por lo tanto, más vulnerables que ecosistemas más diversos como las selvas, cuyas especies pueden ser competidores, depredadores y/o patógenos potenciales capaces de contrarrestar el desarrollo de las especies exóticas.2

El aislamiento geográfico. En las islas, la presencia de poblaciones pequeñas y la relativa baja diversidad genética de sus poblaciones podrían representar una desventaja en la capacidad de respuesta ante agentes patógenos o cambios ambientales. Ejemplo: en el Volcán Alcedos, Islas Galápagos, Ecuador, especies introducidas, como las cabras ferales, han transformado casi completamente grandes extensiones de bosque y matorral originales, en pastizales. En la Isla Guadalupe, México, la mitad de las especies de pinos y los extensos matorrales, así como los bosques de enebro y encinos han desaparecido casi por completo.2

Especies invasoras; ganado y estiércol 

Cuando los escarabajos
entierran el estiércol,
limpian el potrero y
facilitan que los pastos
absorban nitrógeno
 y otros nutrientes.
La ganadería es el uso del suelo más importante en México, pues 56% de nuestro territorio se destina a esta actividad.4 Como ya mencionamos, se cree que los ecosistemas más simples y menos diversos –como los pastizales para el ganado– son más vulnerables a las invasiones, pues, mientras más pobre sea un ecosistema en número de especies, habrá una menor competencia por sus recursos y, consecuentemente, ofrecerá más oportunidades de colonizar a las especies ajenas. Echemos un vistazo a la vida en estos ambientes:

Las zonas ganaderas mexicanas están habitadas por especies de animales, exóticas e invasoras, como los zorros rojos, los conejos domésticos, las abejas (de origen europeo)2 y algunas especies de escarabajos del estiércol (provenientes de África).

Como es fácil imaginar, los potreros son sitios en los que se acumula el estiércol que, si no es recogido y usado por los ganaderos, puede provocar pérdidas de área de pastoreo, disminución de nutrientes en el suelo y aumento en la presencia de parásitos, principalmente, moscas.

El estiércol de ganado, si se encuentra al aire libre, es un medio de desarrollo y reproducción de organismos nocivos. El principal parásito externo del ganado, después de las garrapatas, es la mosca del cuerno (Haematobia irritans), cuyos individuos, tanto machos como hembras, chupan sangre a las vacas intermitentemente durante las 24 horas del día, lo que les causa grandes molestias, pues las moscas sólo se alejan de su hospedero para poner huevos en su estiércol. Además, este insecto es vector de Stephanofilaria stilesi, un gusano que parasita la piel del ganado vacuno, provocándole comezón y caída del pelo.

Visualicemos la escena: una vaca cubierta con entre 500 y 1000 moscas del cuerno sufre mucho estrés, motivo por el cual su producción de leche se reduce hasta en 15%. Además, la reproducción del hato ganadero se dificulta, porque la libido del toro y el celo de la vaca disminuyen (su tasa de preñez puede caer hasta en 15%); aún más, como consecuencia de esta nociva presencia, la vaca pierde anualmente unos dos litros de sangre y 40 kg de peso vivo.

No obstante, en el estiércol existen insectos que resultan potencialmente benéficos para evitar los problemas mencionados, ésos son los escarabajos del estiércol (Coleoptera: Scarabaeinae). Estos insectos, conocidos también como peloteros o rodacacas, utilizan –para comer, construir sus nidos y poner sus huevos– frutos y hongos fermentados, cadáveres, y sobre todo, las excretas de vertebrados silvestres, así como, por supuesto, las del ganado, lo cual pueden hacer de tres formas, según su género:

Los cavadores, como Canthidium laetum, excavan y construyen túneles, en los que entierran su alimento o forman sus nidos con sus patas; las delanteras son fuertes y parecen palitas con dientes (figura 1a).


Los rodadores, como Canthon cyanellus, cortan sus alimentos en trozos, los hacen bolitas y las llevan rodando hasta el lugar más propicio para enterrarlas. Sus patas están adaptadas para rodar las bolitas, por eso las traseras son más alargadas (figura 1 b)

Los moradores, como Aphodius pseudolividus, se alimentan directamente en el estiércol y se quedan dentro de él (figura 1 c).




De todo el pasto que come una vaca, únicamente aprovecha poco más de la mitad y el resto es simplemente eliminado; así, una vaca defeca unas 12 veces al día y cada mojón abarca un área de aproximadamente 7 cm2. Entonces, al año, potencialmente, cada res cubriría con estiércol unos 300 m2, superficie que, generalmente, rechaza el ganado al pastar –obviamente–.5

Pero, ¿por qué tanto hablar de estiércol? Veamos: una carga de una tonelada de estiércol típico (de vaca) con un contenido aproximado de 50% de humedad, contiene alrededor de 42 kg de nitrógeno (N), 80% del cual se pierde por evaporación si no es enterrado, con la consecuente pérdida de este nutriente para el suelo.5

El nitrógeno estimula el crecimiento de las plantas; su deficiencia genera plantas pequeñas, lo que significa menor cantidad de proteína bruta para el ganado; pero, cuando los escarabajos entierran el estiércol, además de limpiar el potrero, facilitan que los pastos absorban nitrógeno y otros nutrientes.

Escarabajos introducidos



En Australia, animales nativos, como los canguros, producen heces secas y compactas –muy diferentes a las de las vacas, que tienen gran cantidad de humedad y una consistencia más blanda–, por lo cual había escarabajos asociados a esta clase de excretas;5 pero, a finales de los años sesentas, especies de escarabajos del estiércol, originarias de Europa, la India y África fueron introducidas intencionalmente, para que llevaran a cabo su tarea natural; es decir, manipular cantidades considerables de excretas de grandes herbívoros (como los elefantes) y así lograr un reciclaje de estiércol más rápido y eficiente en los potreros (figura 2).


Los escarabajos del estiércol también han sido introducidos en varios países para el control biológico de las poblaciones de las moscas del ganado, pues remueven las excretas antes que ellas tengan oportunidad de poner sus huevecillos.



Un caso de estudio

Digitonthophagus gazella es una especie de escarabajo que se alimenta, principalmente, de estiércol de vaca, y tiene preferencias marcadas por sitios abiertos (como los pastizales),6 suelos arenosos y climas cálido-húmedos y cálido-secos (figura 3). Su tasa de reproducción es alta, pues una hembra puede producir entre 180 y 200 huevos durante su vida, y un promedio de 80 descendientes en un mes. Tiene una excepcional capacidad para dispersarse y colonizar nuevos hábitats y una tasa de movilidad individual alta. Su propagación ha sido favorecida por la deforestación –ya que se trata de una especie que no puede vivir en áreas boscosas– y el auge de la ganadería, puesto que el estiércol vacuno es su alimento.

Digitonthophagus gazella

En abril de 1970, la especie D. gazella fue importada con éxito en los Estados Unidos, donde cerca de la mitad del estiércol de los potreros no estaba siendo procesado por los escarabajos nativos. Desde entonces, la especie comenzó a colonizar nuestro continente con éxito, y hoy se encuentra prácticamente en todos los países de América.7

Control biológico 


Los entomólogos hawaianos fueron, probablemente, los primeros (1958) en probar la eficacia de los escarabajos D. gazella como agentes de control biológico de la mosca del cuerno. Después de su introducción en mojones de estiércol vacuno, el número de estas moscas se redujo en 37%, y el de otras especies, en 63%. Después, se introdujo en Australia (1968), para controlar la mosca de los arbustos (Musca vetustissima) y la mosca búfalo (Haematobia exigua), tareas que desempeñó eficientemente.


En éstos y muchos casos más, el enterramiento de estiércol por la especie D. gazella, ha sido factor clave en el control de varias especies de moscas del ganado, que afectan la calidad y cantidad de la fuente de alimento para sus larvas, por lo que las moscas reducen su tasa de natalidad entre 80 y 100%. Además, se ha visto que las larvas sobrevivientes generan moscas pequeñas, con retraso en su crecimiento y, a veces, estériles.

D. gazella en México 

El estiércol vacuno hizo su aparición en nuestro país, a partir de la introducción de este ganado por los españoles (siglo XVI); desde entonces, diferentes especies de escarabajos del estiércol, lo han usado como alimento. Sin embargo, las comunidades de escarabajos de áreas abiertas en muchos paisajes mexicanos incluyen pocas especies, lo que ha dado oportunidad a que más especies interesadas en el manejo del estiércol, entre ellas D. gazella, colonicen el estiércol.

En México, la expansión de D. gazella se inició en 1981, desde Nuevo León y Tamaulipas, y se dispersó por todo nuestro país en unos siete años, con una tasa de 103 km/año.7 La invasión de México ha ocurrido preferentemente por las costas y planicies, pues,6 el incremento en la actividad ganadera ha provocado una disponibilidad sin precedentes de alimento y de hábitat para esta especie, la cual, pocos años después de su primer registro, se convirtió en la especie de escarabajo coprófago cavadora más abundante, con una alta tasa de expansión y un inusitado éxito en su colonización.6,7

No sabemos, a ciencia cierta, las consecuencias de la dispersión y colonización exitosa del escarabajo D. gazella en América, a mediano y largo plazo. Su presencia en grandes cantidades de individuos en los mojones de estiércol podría estar desplazando especies nativas, con un tamaño y hábitos similares, provocando extinciones locales de estas especies; pero, hasta ahora, no hay evidencias concluyentes que demuestren cambios importantes; por lo tanto, hace falta más investigación para conocer los efectos positivos y negativos de estas invasiones sobre la fauna nativa local, ya que se trata de un tema muy complejo y con múltiples factores.

Bibliografía 

1. CONABIO “Invasoras”. http://www.conabio.gob.mx/invasoras/index.php/Especies. Consultada 10 de septiembre de 2011.

2. J. G. Álvarez-Romero, R. A. Medellín, A. Oliveras de Ita, H. Gómez de Silva y O. Sánchez.Animales exóticos en México: una amenaza para la biodiversidad. México: Comisión Nacional para el Conocimiento y Uso de la Biodiversidad, Instituto de Ecología, UNAM, Secretaría de Medio Ambiente y Recursos Naturales, 2008, 518 pp.

3. M. H. Badii, y J. Landeros. “Invasión de especies o el tercer jinete de apocalipsis ambiental, una amenaza a la sustentabilidad”. Daena: International Journal of Good Conscience, 2, 1 (2006): 39-53.

4. SAGARPA-ASERCA. Editorial. Claridades Agropecuarias, 207, (2010): 1.

5. N. Kohlmann. “A Preliminary Study of the Invasion and Dispersal of Digitonthophagus gazella(Fabricius, 1787) in Mexico (Coleoptera: Scarabaeidae: Scarabaeinae)”. Acta Zool. Mex., 61, (1994): 35-42.

6. E. Montes de Oca y G. Halffter. “Invasion of Mexico by Two Dung Beetles Previously Introduced into the United States”. Studies on Neotropical Fauna and Environment, 34, (1997): 1-9.

7. M. Cruz Rosales. Contribución de los escarabajos estercoleros a la actividad ganadera en Veracruz. Colegio de Postgraduados. Posgrado en Agrosistemas Tropicales. Manlio Fabio Altamirano, Veracruz, 2011, 94 pp.

Curriculum


Lucrecia Arellano Gámez 




La doctora Lucrecia Arellano Gámez es investigadora titular en la Red de Ecoetología, en el Instituto de Ecología, A. C., y miembro del Sistema Nacional de Investigadores.

Bióloga egresada de la Facultad de Ciencias de la UNAM, estudió la Especialidad en Métodos Estadísticos en la Universidad Veracruzana, la Maestría en Ecología y Ciencias Ambientales en la Facultad de Ciencias de la UNAM y el Doctorado en Ecología y Desarrollo Sustentable en El Colegio de la Frontera Sur, Unidad San Cristóbal de las Casas, Chiapas. Realizo una estancia postdoctoral en el Laboratorio de Biodiversidad, Funcionamiento y Servicios del Ecosistema del Centro de Investigaciones en Ecosistemas, UNAM Campus Morelia y una estancia de Intercambio Académico en la Unidad Académica de Estudios Regionales. UNAM. Campus Jiquilpan, Michoacán. Actualmente pertenece al Sistema Nacional de Investigadores (Nivel 1). Ha trabajado en docencia, educación ambiental y divulgación en el Museo de Historia Natural de la Ciudad de México, en educación media superior y a nivel licenciatura. Ha sido profesor en cursos de posgrado en las áreas de Análisis de Biodiversidad, Ecología de Comunidades, Estadística y Servicios Ecosistémicos. Ha participado en proyectos de investigación y publicado artículos científicos, en su mayoría referentes a los procesos relacionados con la estructura y función de la biodiversidad en ecosistemas naturales y modificados. Ha sido becaria del Museo de Historia Natural de Nueva York, de la Organización de Estudios Tropicales, del Programa Naciones Unidas para el Medio Ambiente y del Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología.



Publicaciones selectas 
  • Arellano, L. y C. Castillo- Guevara. 2014. Efecto del fuego en la comunidad de escarabajos coprófagos en un bosque templado del centro de México. Revista Mexicana de Biodiversidad, 85: 854-865.
  • Arellano, L., J. León-Cortés, G. Halffter & J. Montero. Acacia habitats, cattle and dung beetles (Coleoptera: Scarabaeinae) in a Mexican silvopastoral system. Revista Mexicana de Biodiversidad, 84: 650-660.
  • Laurance, W.F., D. C. Useche, L. P. Shoo, S. K. Herzog, M. Kessler, F. Escobar, G. Brehm, J. C. Axmacher, I. Ching Chen, L. Arellano, P. Hietz, K. Fiedler, et al. 2011. Global warming, elevational ranges, and the vulnerability of tropical biota. Biological Conservation, 144: 548-557.
  • Arellano, L., A. J. Martínez, M. Zunino & E. Lezama-Delgado. 2009. Dung beetles (Coleoptera: Scarabaeinae) associated with rabbit dung heaps: the first American report. The Coleopterist Bulletin, 63(1):101-104.
  • Arellano, L., J. León-Cortés & O. Ovaskainen. 2008. Patterns of abundance and movement in relation to landscape structure – a study of a common scarab (Canthon cyanellus cyanellus) in Southern Mexico. Landscape Ecology, 23 (1):69-78.
  • Arellano, L., J. León-Cortés & G. Halffter. 2008. Response of dung beetle assemblages and their conservation in remnant natural and modified habitats in southern Mexico. Insect Conservation and Diversity 1(4): 253-262.
  • Escobar, F., G. Halffter & L. Arellano. 2007. From forest to pasture: a comparative study of the ecological and historical effects on the diversity patterns of dung beetles (Scarabaeinae) in three Neotropical mountains. Ecography, 30:193-208.
  • Verdú, J. R., L. Arellano & C. Numa. 2006. Thermoregulation in endothermic dung beetles (Coleoptera: Scarabaeidae): effect of body size and ecophysiological constraints in flight. Journal of Insect Physiology, 52:854-860.
  • Arellano, L., Mario E. Favila & C. Huerta. 2005. Diversity of dung and carrion beetles in a disturbed Mexican tropical montane cloud forest and on shade coffee plantations. Biodiversity and Conservation, 14: 601-615.
  • Arellano, L. & G. Halffter. 2003. Gamma diversity: derived from and a determinant of alpha diversity and beta diversity. An analysis of three tropical landscapes. Acta Zool. Mex. (n.s.), 90: 27-76.
  • Halffter, G. & L. Arellano. 2002. Response of dung beetle diversity to human-induced changes in a tropical landscape. Biotropica: 34 (1):144-154.
Últimos proyectos


  • 2013-2014. Comunicación visual y ciencia: encuentros entre selvas y aprovechamiento agropecuario”. UNAM-CONACYT.
  • 2014. Proyecto “Hacia una Ganadería Sustentable en el Municipio de Jilotepec, Veracruz Parte II”. Proyecto Estratégico Inecol.
  • 2014-2016. Hacia una ganadería sustentable y amigable con la biodiversidad en el municipio de Xico, Edo. de Veracruz. Fondo Ambiental Veracruzano.

Fuente: CONACYT
Editado: Bio-Gea
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