Aunque existe una gran cantidad de investigaciones sobre cómo las plagas desarrollan tolerancia a los pesticidas destinados a destruirlas, ha habido considerablemente menos estudios sobre cómo los animales no objetivo en estos ecosistemas pueden hacer lo mismo.
En una investigación recientemente publicada, Rick Relyea, Ph.D., profesor de ciencias biológicas y David M. Darrin ’40 Senior Endowed Chair del Instituto Politécnico de Rensselaer, y su equipo han comenzado a abordar esta brecha en la investigación.
“Debido a los intereses económicos, la mayoría de las investigaciones sobre pesticidas se han centrado en las plagas objetivo, pero no hemos prestado mucha atención a las especies no objetivo, que representan toda la biodiversidad del mundo”, dijo Relyea. “También examinamos si la tolerancia a los pesticidas podría inducirse rápidamente en un animal no objetivo, algo que nadie había estado observando porque esa no es la forma estándar de realizar las pruebas toxicológicas”.
Las pruebas toxicológicas estándar se centran en determinar la cantidad letal de pesticida en una sola exposición. Relyea y su equipo, por otro lado, primero expusieron ranas de madera a dosis subletales que, en muchos casos, les permitieron desarrollar rápidamente una mayor tolerancia en unos pocos días.
“En la naturaleza, esta es la forma en que los animales probablemente estén expuestos”, dijo Relyea. “Los animales que viven cerca de la agricultura, los jardines y la jardinería, etc., probablemente reciban muchas pequeñas dosis de pesticidas. La pregunta es, ¿qué le hace eso a los animales? Nuestra investigación encontró que, para varios insecticidas de uso común, las ranas de madera pueden aumentar su tolerancia en días”.
Relyea y su equipo examinaron la tolerancia de 15 poblaciones de ranas de madera del oeste de Pensilvania y el este de Nueva York a tres insecticidas comunes: carbaryl, clorpirifos y diazinón. Compararon los resultados cuando las ranas fueron expuestas por primera vez a ningún pesticida o concentraciones subletales antes de ser expuestas a concentraciones letales. El equipo descubrió que casi la mitad de las poblaciones exhibieron tolerancia rápidamente inducible.
“Creemos que esta es una forma en que los animales pueden evolucionar más rápidamente la tolerancia a los pesticidas a lo largo de muchas generaciones”, dijo Relyea. “Si la tolerancia a un pesticida se induce primero mediante una exposición subletal, ayuda a proteger a la población a lo largo de las generaciones porque esa tolerancia se favorecería genéticamente. Las generaciones posteriores no necesitarían estar expuestas a dosis subletales para exhibir una mayor tolerancia”.
Es importante señalar que la mayor tolerancia es limitada, sin embargo. “No queremos que la gente piense que los pesticidas no representan una amenaza para los animales no objetivo”, dijo Jessica Hua, Ph.D., profesora asociada en el Departamento de Ecología Forestal y de Vida Silvestre de la Universidad de Wisconsin-Madison. “Aún pueden morir. Hay una diferencia entre ser más tolerante y ser impermeable a los pesticidas. Además, este trabajo se basa en nuestra investigación que demuestra que, si bien los niveles bajos de pesticidas pueden inducir tolerancia, esta tolerancia a los pesticidas puede ser costosa y afectar la capacidad de los animales para tolerar otras amenazas, como las enfermedades”.
En general, la investigación es la primera pieza de un rompecabezas que, con suerte, será mucho más grande. “Esperamos que nuestra investigación abra la puerta para más estudios”, dijo Jason Hoverman, Ph.D., profesor de ecología de vertebrados en el Departamento de Silvicultura y Recursos Naturales de la Universidad Purdue. “¿Se puede inducir tolerancia a los pesticidas en otras especies de anfibios? ¿Se puede inducir en otros animales? ¿Se puede inducir tolerancia por otros pesticidas?”.
“Con esta investigación, el Dr. Relyea y su equipo nos han brindado valiosas ideas sobre cómo las especies de anfibios pueden adaptarse rápidamente a una amenaza en su entorno y, en última instancia, transmitir esa adaptación a través de las generaciones”, dijo Curt Breneman, Ph.D., decano de la Escuela de Ciencias de Rensselaer. “Espero ver los resultados futuros de esta investigación mientras también buscamos formas de reducir la presencia de toxinas ambientales”.
Además de Hua y Hoverman, Relyea se unió a la investigación Devin K. Jones, Ph.D. ’17, investigador postdoctoral en la Universidad Purdue; Devin G. DiGiacopo, Ph.D. ’20 en la Universidad de Binghamton; y los técnicos de Rensselaer, Brian Mattes y Erika Yates.
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Revista
Toxicología acuática
Título del artículo
Tolerancia ingenua e inducida de 15 poblaciones de anfibios a tres insecticidas de aplicación común
Fecha de publicación del artículo
17-Jun-2024
