Doctorado en ciencias - biología

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https://hdl.handle.net/10893/3816

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Examinando Doctorado en ciencias - biología por Autor "Montoya-Lerma, James"

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    PublicaciónAcceso abierto
    Acción del tiametoxam y su potencial efecto en el ensamblaje de hormigas en un cultivo de maíz (ZEA MAYS L)
    (Universidad del Valle, 2024) Pereira Castañeda, Daniel Alberto; Montoya-Lerma, James
    Existe una creciente preocupación por la disminución de las poblaciones de insectos, un fenómeno que podría tener consecuencias devastadoras para los ecosistemas naturales y la seguridad alimentaria global. Una de las principales causas identificadas para este declive es el uso de insecticidas de amplio espectro, entre los cuales destacan los neonicotinoides. Estos insecticidas, como el tiametoxam, se utilizan de manera profiláctica para la protección de múltiples cultivos, especialmente como tratamiento de semillas en el cultivo de maíz. Sin embargo, su impacto sobre las comunidades de insectos benéficos, como las hormigas, importantes controladoras biológicas en cultivos tropicales, sigue siendo poco comprendido. Esta investigación doctoral tuvo como objetivo evaluar los efectos del uso profiláctico del tiametoxam en semillas de maíz sobre la mirmecofauna local, su actividad como agentes de control y las posibles consecuencias de la exposición sobre una especie no objetivo. En el primer capítulo, se evaluó el efecto del tiametoxam sobre la comunidad de hormigas y se investigó el posible impacto en su papel como controladoras biológicas mediante un experimento con presas centinelas utilizando larvas de Spodoptera frugiperda. No se encontraron diferencias significativas en la composición y abundancia de las comunidades de hormigas debido al tratamiento con tiametoxam; sin embargo, se observaron variaciones según el tiempo y la localidad. Se registraron diferencias significativas en el número de larvas de Spodoptera frugiperda depredadas (p = 0,003), siendo mayor en las parcelas no tratadas con tiametoxam. Según el análisis SIMPER, las especies de hormigas Ectatomma ruidum y Solenopsis geminata fueron las que más contribuyeron a las diferencias en la depredación de larvas de S. frugiperda entre parcelas tratadas y no tratadas. Entre las especies observadas depredando las larvas, E. ruidum y Odontomachus bauri se asociaron predominantemente con las parcelas sin tratamiento. En el segundo capítulo, se evaluaron los efectos del tiametoxam sobre el comportamiento y la supervivencia de colonias de la hormiga Ectatomma ruidum sp.2 mediante una exposición única a una solución azucarada con una concentración de 1,0 μg/mL de tiametoxam. Se encontraron diferencias en la proporción de obreras activas entre las colonias tratadas y no tratadas, observándose una mayor actividad en las colonias tratadas. Los movimientos involuntarios fueron casi exclusivos de las colonias tratadas. Finalmente, se encontraron diferencias significativas en la supervivencia de las colonias tratadas y no tratadas, tanto para larvas como para obreras, con una mortalidad total de los individuos expuestos en ambos casos. Los resultados de este estudio demuestran que el uso profiláctico de tiametoxam en semillas de maíz puede reducir la eficacia del control biológico de plagas proporcionado por las hormigas, como se evidencia en la menor depredación de larvas de S. frugiperda en parcelas tratadas. Además, la exposición de colonias de E. ruidum sp.2 al tiametoxam generó alteraciones significativas en el comportamiento y una mortalidad total de las larvas y obreras, sugiriendo efectos potencialmente perjudiciales para la mirmecofauna y su función ecológica en cultivos tropicales.
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    PublicaciónAcceso abierto
    Agroecological causes of the mass death of peach palm (Bactris gasipaes, Arecaceae) In Colombia
    (Universidad del Valle, 2021) Vásquez-Ordóñez, Aymer Andrés; Lohr, Bernhard Leo; Montoya-Lerma, James
    Las nuevas interacciones entre cultivos y plagas son una oportunidad para entender el origen y mecanismos de la relación planta-plaga. La reciente e inexplicable muerte masiva de palmas de chontaduro (Bactris gasipaes) en agroecosistemas tropicales colombianos permite explorar las fuerzas ecológicas y evolutivas de la interacción de esta palma y sus picudos barrenadores del tallo. Para esto, los insectos y sus daños fueron examinados en 4098 palmas de chontaduro procedentes de 36 cultivos en las regiones de la Amazonia, Andes y Pacífico en Colombia. La identificación taxonómica de estas plagas requirió una descripción morfológica de las larvas y taxonomía molecular con el gen COI de los géneros Dynamis y Rhynchophorus. De los 419 picudos recolectados en 87 palmas de chontaduro dañadas, 51 fueron D. borassi y 368 R. palmarum. D. borassi fue la plaga inicial al atacar las inflorescencias sin abrir de la palma y barrenar el peciolo hacía el tallo, lo cual facilita el daño posterior de R. palmarum. En 32 de los cultivos se determine el nivel de infestación con un transecto de área variable. Los daños visibles estuvieron entre 0 a 70% de las palmas afectadas y estuvo más alto en la costa pacífica. Se realizaron nuevos reportes en el sur de la costa pacífica, los Andes y la Amazonía. Los niveles de infestación fueron relacionados con 109 variables agroecológicas en todos estos cultivos (ej., tipo de manejo, cobertura de bosque circundante, nutrientes del suelo, clima, etc.). La infestación de los picudos se relacionó con variables de paisaje en las tres regiones, particularmente con la densidad y forma de la cobertura no bosque, el cual es un indicador de la fragmentación del bosque. Los datos soportan la idea que la deforestación y el decrecimiento de recursos (inflorescencias de la palma natural como O. bataua) ocasiona que las poblaciones de D. borassi incremente la infestación de inflorescencias de palmas de chontaduro, la cual inicia el daño y causa finalmente su muerte masiva. Se midieron 17 partes del cuerpo de 23 adultos de D. borassi de palmas de chontaduro (22) y su palma hospedero nativa Oenocarpus bataua (1), y 107 R. palmarum de palmas de chontaduro (43), caña de azúcar (59) y la palma Bismarkia nobilis (5). La caña de azúcar es un nuevo hospedero en Colombia. Los 21 D. borassi de la palma de chontaduro y 59 de R. palmarum de caña de azúcar fueron más pequeños que aquellos de las plantas hospederas nativas. Las secuencias del gen COI de ocho muestras de R. palmarum de caña de azúcar fueron genéticamente diferentes de 149 secuencias (9 de ellas de palmas de chontaduro de este estudio y 138 de Brasil y dos de Costa Rica, procedentes de las bases de datos de GenBank y Bold). Esta investigación genera nuevas preguntas sobre el rol de las especies de palmas hospederas alternativas y su interacción con el paisaje en el origen de una nueva plaga de chontaduro.