Langostas, tucuras y grillos: un mapa cambia lo que se sabe de su diversidad

Un equipo de investigadores de la Universidad Nacional de La Plata reconstruyó por primera vez un mapa a escala global con los patrones de diversidad de los ortópteros, entre los que se hallan las langostas, las tucuras y los grillos como las especies más conocidas.

El estudio identificó regionales de enorme riqueza biológica que, al mismo tiempo, presentan grandes vacíos de información y elaboró un “mapa de emergencia” para orientar futuras investigaciones y acciones de conservación.

 

 

Registro de langostas en Argentina desde 1538

Cuando pensamos en langostas y tucuras, probablemente la primera imagen que aparece sea la de una plaga capaz de afectar cultivos y pasturas. Y no es una asociación casual. En Argentina, estos insectos tienen una larga historia vinculada a la producción agropecuaria: el SENASA señala que existen registros de daños ocasionados por langostas desde 1538 y que el problema dio origen a las primeras acciones estatales de protección vegetal del país. El actual programa nacional de langostas y tucuras tiene sus antecedentes en la creación, en 1891, de la Comisión Nacional de Extinción de la Langosta.

Pero las langostas y tucuras son apenas una parte de un grupo mucho más amplio. Junto con los grillos y las esperanzas integran el orden Orthoptera, que reúne más de 29.400 especies y ocupa prácticamente todos los ambientes terrestres del planeta, con excepción de la Antártida. Además de algunas especies que pueden convertirse en plagas, los ortópteros cumplen funciones fundamentales en los ecosistemas: son consumidores primarios, constituyen alimento para numerosos animales y participan en procesos como el ciclado de nutrientes.

 

 

El trabajo de la UNLP y el CONICET

El trabajo fue desarrollado por especialistas del Centro de Estudios Parasitológicos y de Vectores (CEPAVE) perteneciente a la Facultad de Ciencias Naturales y Museo de la UNLP y al CONICET y de la división entomología del Museo de La Plata, perteneciente a la Facultad de Ciencias Naturales y Museo de la UNLP, junto con un investigador de México. Sus autores son M. Celeste Scattolini, Andrés Lira-Noriega, Martina E. Pocco, Hernán L. Pereira, María Belén Cabrera y María Marta Cigliano.

Para construir esta mirada global, el equipo integró y depuró una enorme cantidad de información proveniente de colecciones científicas y bases de datos de biodiversidad.

 

 

El análisis utilizó más de 830.000 registros georreferenciados, correspondientes a miles de especies de ortópteros.

La información permitió combinar registros de especies, variables ambientales y modelos de distribución para estimar cómo se distribuye la diversidad de estos insectos en distintas regiones del mundo.

“La investigación comenzó en el 2017, trabajar con una base de datos de esta magnitud fue un gran reto y nos llevó varios años desarrollar una metodología que pudiera adaptarse a las distintas limitaciones que íbamos encontrando. Nuestro objetivo era incorporar la mayor cantidad posible de información disponible sobre la distribución de las especies. Para eso, comenzamos georreferenciando los datos de ocurrencia de la Orthoptera Species File y descargamos información de las principales colecciones entomológicas internacionales digitalizadas. El gran desafío apareció al momento de manejar toda esa información: llegamos a trabajar con casi dos millones de datos, un volumen que hacía imposible abrirlos y procesarlos con los programas convencionales de bases de datos. Esto nos llevó a trabajar con lenguajes de programación, principalmente Python y R.”, explicó María Marta Cigliano, directora del proyecto.

 

 

Qué detectó la investigación científica

El resultado mostró que la biodiversidad de los ortópteros no se distribuye de manera uniforme. El estudio identificó hotspots de riqueza y endemismo que no habían sido reconocidos o que estaban subestimados, especialmente en regiones tropicales y subtropicales de Asia, Sudamérica y África.

La investigación detectó un fuerte desequilibrio geográfico en la información disponible. Gran parte de los registros proviene del hemisferio norte, mientras que amplias regiones del sur global presentan importantes vacíos de muestreo.

Esto plantea un problema: si una región nunca fue suficientemente estudiada, puede parecer que tiene poca biodiversidad simplemente porque no contamos con información suficiente para verla.

 

 

Para evitar esa distorsión, el equipo utilizó modelos de distribución de especies y variables ambientales para estimar dónde podrían encontrarse especies que todavía no aparecen reflejadas en los registros disponibles.

“Hay regiones del mundo donde históricamente se han realizado muchísimas colectas, e incluso países que hacen relevamientos de su diversidad de Orthoptera de manera periódica y sistemática. Pero también hay muchas regiones que nunca fueron muestreadas o que fueron poco estudiadas. Por eso, una región con pocos registros no necesariamente es una región con poca biodiversidad: puede ser simplemente una región poco explorada”, describió Celeste Scatolini primera autora del trabajo.

“Hasta ahora, el mayor volumen de información se concentra particularmente en Europa y en Estados Unidos. En Europa existe una larga tradición de investigación sobre la biodiversidad y, además, son países con superficies relativamente pequeñas, lo que genera una mayor densidad de muestreos. En Estados Unidos, por otro lado, existen proyectos que realizan colectas de manera sistemática a lo largo del país y digitalizan esos datos”, continuó la investigadora.

 

 

Dos grupos, dos mapas de biodiversidad

La investigación también permitió observar que los dos grandes subórdenes de ortópteros presentan patrones de distribución diferentes.

Los Ensifera, que incluyen a grillos y esperanzas, alcanzan sus mayores niveles de diversidad en bosques húmedos tropicales y regiones mediterráneas. Por su parte, los Caelifera, que incluyen a tucuras y langostas, presentan una mayor diversidad en pastizales y ambientes áridos.

Estos resultados muestran que no existe un único patrón mundial para los ortópteros, sino que sus distintos linajes presentan diferencias relacionadas con su ecología y su historia evolutiva.

 

 

El equipo no se limitó a identificar dónde hay muchas especies. Cruzó tres dimensiones: riqueza de especies, endemismo y falta de información, y las relacionó además con los cambios en el uso del suelo.

Para ello incorporó información sobre la transformación de bosques, cultivos y pastizales y pudo identificar aquellos sitios que reúnen simultáneamente un alto valor biológico, importantes vacíos de conocimiento y una rápida transformación de sus ambientes.

El resultado es el denominado “mapa de emergencia”: una herramienta que señala las regiones donde sería especialmente urgente aumentar el trabajo de campo y orientar acciones de conservación.

Los mapas tradicionales de biodiversidad generalmente muestran cuáles son las regiones más o menos ricas en especies. Este estudio da un paso más allá y combina esa información con otros factores: qué tan restringida es la distribución de las especies, dónde existen diferencias entre las especies conocidas y las que esperamos encontrar, y cómo está cambiando el uso del suelo por las actividades humanas. Esto permite identificar áreas que son biológicamente importantes, que todavía están poco estudiadas y que, al mismo tiempo, están perdiendo o transformando los ambientes donde viven esas especies. Por eso se lo llama un “mapa de emergencia”.

 

 

La situación de langostas, tucuras y grillos en Sudamérica

En Sudamérica, uno de los principales focos identificados se encuentra en la región que comprende el sur de Brasil, el este de Paraguay, el noreste de Argentina y Uruguay. Dentro de nuestro país, las provincias que presentan áreas prioritarias en el mapa son Misiones, Corrientes, Entre Ríos y Salta.

Los insectos dominan la biodiversidad terrestre y desempeñan funciones clave en los ecosistemas. Entre los insectos, Orthoptera es el sexto orden de insectos con mayor número de especies y ocupan casi todos los ecosistemas terrestres, excepto la Antártida. Están situados en el centro de los procesos ecosistémicos, como consumidores primarios, presas de muchos vertebrados, recicladores de nutrientes y, en algunos casos, plagas agrícolas importantes.

La información de los registros de ocurrencia de ejemplares de langostas y tucuras depositados en la colección de Orthoptera del Museo de La Plata contribuyó ampliamente a brindar el conocimiento del orden en la Argentina dentro del análisis global. Asimismo, la experiencia en sistemática y biogeografía obtenida a lo largo de nuestras carreras de investigación sobre este grupo de insectos, sumada al hecho de dirigir, ser los curadores y, en parte, desarrolladores informáticos de la base taxonómica global Orthoptera Species File, permitieron abordar este estudio de escala mundial.

El estudio adquiere un interés particular para nuestro país. Argentina tiene una extensa historia de investigación, monitoreo y manejo de langostas y tucuras debido a su impacto sobre la producción agropecuaria. La langosta sudamericana, por ejemplo, es una especie migratoria y transfronteriza con una capacidad de desplazamiento de hasta 150 kilómetros por día.

 

 

La Argentina en el análisis global de los ortópteros

En el análisis global, la Argentina muestra patrones muy claros y diferenciados según el grupo de insectos que se observan.

1. Para Caelifera (langostas y tucuras) destaca especialmente la región del NOA (Noroeste Argentino) y los Andes del norte y centro, así como las zonas de pastizales y matorrales del centro y noreste del país. Los mapas de endemismo y diversidad las ubican como áreas de alta importancia biológica. Además, aparecen identificadas en el ‘mapa de emergencia’ como prioritarias para futuras investigaciones debido a la combinación de su riqueza biológica, la acelerada transformación del suelo (expansión agrícola/ganadera) y la necesidad de profundizar los muestreos en campo.
2. Para Ensifera (grillos y esperanzas) aunque su mayor concentración de riqueza mundial está en los bosques tropicales húmedos, en la Argentina las áreas más diversas e importantes se concentran en el noreste (como la selva paranaense / yungas) y algunas franjas boscosas y templadas. En resumen, regiones como el noroeste, las yungas, la selva paranaense y los pastizales del centro-norte argentino se perfilan como áreas prioritarias donde es urgente seguir realizando relevamientos de campo antes de que los cambios en el uso del suelo afecten su diversidad.

El impacto potencial sobre la producción puede ser considerable. Un análisis de costo-beneficio citado por el SENASA estimó que el valor de la producción agrícola de los principales cultivos del NOA y NEA —regiones con mayor probabilidad de verse afectadas por la langosta— ronda los US$ 3.700 millones.

También existen antecedentes sobre pérdidas concretas. Un trabajo difundido por el INTA señaló que determinadas densidades de tucuras podían generar mermas de entre 12% y 38% en la producción de soja, además de afectar otros cultivos y pasturas.

La investigación quedó recientemente publicada en la revista Proceedings of the National Academy of Sciences, PNAS: https://www.pnas.org/doi/10.1073/pnas.2529490123