Un radar especial para detectar el patrón de vuelo de moscas de la fruta

Todd Silver, divulgador del USDA, explica en "Radar armónico para pequeñas moscas viajeras: Protección más inteligente de cultivos", el uso del radar armónico

El etiquetado de radar armónico (*), desarrollado inicialmente para localizar víctimas de avalanchas, puede utilizarse para estudiar estas plagas de moscas

Con su insaciable apetito por frutas y verduras suculentas, las moscas de la fruta de la familia Tephritidae son la pesadilla de agricultores y consumidores por igual. Sin embargo, hallazgos recientes del ARS sugieren que el viento podría ser un factor clave en la vigilancia, contención y erradicación de esta plaga destructiva.

La tecnología avanzada para rastrear los efectos de la dispersión eólica en pequeñas criaturas aladas en la naturaleza promete refinar las estrategias de manejo de la mosca de la fruta, identificar las fuentes de brotes y ayudar a los científicos a anticipar sus patrones de movimiento, alimentación y apareamiento.

Varias moscas de la fruta de la familia Tephritidae son invasoras en EE. UU. y, en conjunto, causan millones, y en algunas temporadas, miles de millones, en pérdidas de cultivos para los agricultores estadounidenses. Más allá de los daños directos y los costos de control, si estas plagas se establecieran en el territorio continental de Estados Unidos, se convertirían en importantes barreras para el comercio internacional e impedirían que los agricultores estadounidenses exportaran a muchos de nuestros socios comerciales.

Tratando de entender su vuelo

La clave para controlar estas plagas reside en comprender su comportamiento al volar. Matthew Siderhurst reconoció y abordó la complejidad de rastrear moscas y descifrar patrones basados en el viento, y ahora dirige un equipo de científicos en el Centro de Investigación Agrícola Daniel K. Inouye de la Cuenca del Pacífico de Estados Unidos en Hilo, Hawái.

Su investigación permitirá a los agricultores estadounidenses proteger sus cultivos y reducir el desperdicio de alimentos. Una investigación pionera publicada en Environmental Entomology explica que el etiquetado de radar armónico, desarrollado inicialmente para localizar víctimas de avalanchas, puede utilizarse para estudiar estas plagas de moscas. El método utiliza etiquetas reflectoras que no requieren una fuente de energía propia para rebotar una señal a un transceptor y mapear los datos de movimiento.

Un mecanismo relativamente simple

Si bien la fijación de etiquetas de radar armónico a las moscas de la fruta requiere una precisión minuciosa, el mecanismo es relativamente simple: se conecta un cable superelástico de 4 centímetros a un diodo, o semiconductor de corriente unidireccional, con un adhesivo activado por luz ultravioleta. A continuación, se fijan las conexiones eléctricas entre los cables y los contactos del diodo con pintura conductora de plata.

Siderhurst afirmó que la identificación de patrones de brotes en el estudio podría predecir fluctuaciones ambientales al influir en el comportamiento de la mosca de la fruta y permitir a los agricultores adaptar los métodos de control de plagas. Contrariamente al consenso histórico, esta investigación dirigida por el ARS documentó que las moscas de la fruta controlan sus rutas de vuelo en respuesta a las señales del viento, en lugar de un movimiento pasivo impulsado por el viento.

“La mayoría de nosotros hemos visto una mosca común revolotear por una habitación y ese movimiento parece aleatorio, pero cuando observamos las moscas de la fruta, vemos que muestran un alto grado de persistencia direccional”, dijo Siderhurst. “Es decir, se mueven en líneas mucho más rectas de lo esperado, y cada mosca parece mantener una dirección general al desplazarse entre árboles”.

Las moscas de la fruta tefrítidas tienen aproximadamente el tamaño de una mosca común y dañan una amplia variedad de frutas y verduras.

Se justifican más pruebas de campo con moscas silvestres, ya que el viento influyó en la direccionalidad de vuelo de las moscas, especialmente en los movimientos entre árboles, utilizando moscas criadas en laboratorio para evitar subestimar su capacidad natural de movimiento y sobreestimar el papel del viento en su vuelo.

Siderhurst reconoció que la mayor parte de la investigación hasta la fecha ha demostrado la eficacia de la técnica, pero aún queda trabajo por hacer para responder a nuevas preguntas biológicas con la nueva herramienta. Añadió que, idealmente, futuras investigaciones revelarán cómo el hábitat, la densidad de la vegetación y factores como la edad, la dieta y la hora del día afectan los patrones de vuelo de los insectos, considerando influencias ambientales como el viento y los paisajes abiertos.

"Nuestro enfoque es accesible y rentable", afirmó Siderhurst. "Si bien se necesita buena vista y pulso firme, esta técnica es rentable y los transceptores están disponibles comercialmente, por lo que no es necesario construir nada".

Sobre el ARS - USDA

El Servicio de Investigación Agrícola (ARS) es la principal agencia de investigación científica interna del Departamento de Agricultura de EE. UU. Diariamente, el ARS se centra en soluciones a los problemas agrícolas que afectan a Estados Unidos. Cada dólar invertido en investigación agrícola en EE. UU. genera un impacto económico de $20. El USDA ofrece igualdad de oportunidades a proveedores, empleadores y prestamistas.

(*) La IA indica que ... "Un radar armónico es un tipo de radar no lineal que detecta objetivos analizando los armónicos generados por la interacción de las ondas de radar con el objetivo. En lugar de simplemente detectar la señal reflejada a la frecuencia de transmisión, analiza las frecuencias armónicas (múltiplos de la frecuencia de transmisión) generadas por el objetivo. Esta técnica permite distinguir entre diferentes materiales y objetos, incluso aquellos que no son detectables con radares convencionales"

Fuente

Harmonic Radar on Tiny Travelers Means Smarter Crop Protection