1. ¿Qué insecto hace agujeros redondos en las hojas del pepino y cómo es?
El escarabajo de las cucurbitáceas adulto mide entre 7 y 8 mm de longitud. Es un coleóptero con el dorso de color naranja amarillento y el vientre negro [1]. Se alimenta de hojas de plantas de la familia de las cucurbitáceas, como pepino, calabaza, melón y sandía, dejando marcas de mordedura perfectamente circulares en las hojas [1].
Esta especie tiene una generación al año. Pasa el invierno como adulto bajo hierba seca o en grietas de muros de piedra. A principios de la primavera, no solo come plantas de la familia de las cucurbitáceas, sino también hojas de habas [1]. Es importante recordar que no se limita exclusivamente a esta familia.
Aun así, es evidente que en los huertos se congregan sobre las hojas de las cucurbitáceas. Parece haber una "señal" que solo este insecto entiende. La pista podría estar en la amargura que las plantas de esta familia producen [1].
2. La amargura de las cucurbitáceas: una defensa de la planta con cucurbitacina
La fuente del sabor amargo en las cucurbitáceas es un compuesto llamado cucurbitacina. Se encuentra en pepinos, calabacines y calabazas, y se explica como una sustancia defensiva que protege a la planta contra plagas y patógenos [2]. La cantidad de este compuesto puede aumentar bajo estrés ambiental, como calor o sequía [2].
Las variedades comestibles actuales tienen niveles bajos de este compuesto, por lo que no solemos encontrar un sabor muy amargo en nuestra mesa habitual [2]. En 2014 se informó sobre el hallazgo del grupo de genes que produce la cucurbitacina C en pepinos y los factores reguladores en hojas y frutos. La misma noticia explica que la amargura del fruto desapareció durante el cultivo humano, mientras que en las cucurbitáceas silvestres la amargura sirve para defenderse de los depredadores [3].
Si la amargura es una defensa, los insectos no deberían acercarse. Sin embargo, el escarabajo de las cucurbitáceas parece ser atraído por ella [2].
3. Cómo la cucurbitacina amarga guía al escarabajo hacia su comida
Un estudio de 1980 mostró que la cucurbitacina sirve a los escarabajos como pista para elegir su planta huésped y promueve una alimentación frenética, actuando como un kairomona. Una kairomona es una señal química beneficiosa para quien la recibe (el insecto), no para quien la emite [4].
Un informe de 1983 señaló que la cucurbitacina provoca inmovilización y alimentación intensa en escarabajos del subgrupo Diabroticina (Nuevo Mundo) y Aulacophorina (Viejo Mundo, donde está el escarabajo de las cucurbitáceas), detectándola incluso en cantidades mínimas [5]. La cifra de "reaccionar con 1 nanogramo" proviene del género Diabrotica del Nuevo Mundo, no es un valor propio del escarabajo de las cucurbitáceas [4].
También hay pruebas japonesas con el escarabajo de las cucurbitáceas mismo. En papel filtro impregnado con cuatro tipos de cucurbitacinas (B, E, I y un glucósido de E), estas cuatro sustancias estimularon fuertemente la alimentación del insecto Aulacophora femoralis [6]. La amargura defensiva se convierte en una señal de "comida aquí" para este insecto. ¿Todos los insectos que comen cucurbitáceas reaccionan igual?
4. ¿Todos los insectos que comen cucurbitáceas reaccionan igual a la amargura?
El pariente cercano Aulacophora nigripennis, presente en Japón y del mismo género, casi no reaccionó a la cucurbitacina. Los autores de este estudio concluyen que no todos los insectos fitófagos de las cucurbitáceas son estimulados fuertemente por este compuesto [6].
En la familia de las cucurbitáceas, las hojas del amargo (goya) son menos comidas por el escarabajo. Esto se debe a que los momordicinas I y II presentes en las hojas inhiben la alimentación; el momordicina II es eficaz para el escarabajo solo en alta concentración, mientras que afecta al nigripennis incluso a concentraciones más bajas [7]. Sin embargo, no se afirma que "no las coman en absoluto".
Los componentes de la cera que cubre la superficie de las hojas (alcanos lineales) también estimulan el comportamiento alimentario del escarabajo. Pero se reporta que esto no es una pista para distinguir al huésped [8]. La selección del escarabajo parece ser el resultado de señales de "come" (amargura) combinadas con otras pistas o componentes repelentes. Los materiales recopilados no revelan la ruta evolutiva de su especialización en las cucurbitáceas [6].
5. Cómo los escarabajos acumulan la amargura para protegerse de los pájaros
Según un estudio de 1992, tres especies del género Aulacophora en el este de Asia, que incluyen parientes del escarabajo de las cucurbitáceas, comen raíces de cucurbitáceas y acumulan en su cuerpo una sustancia cercana a la cucurbitacina (23,24-dihidrocucurbitacina D). Se considera que esta sustancia disuade a los depredadores aviares de comerlos, usándose como defensa [9]. No se puede determinar solo por el resumen si la especie del escarabajo de las cucurbitáceas está incluida entre estas tres; aquí se habla de "parientes".
Las larvas del escarabajo comen raíces de cucurbitáceas bajo tierra. Al alcanzar la raíz principal, la planta se debilita y puede morir. La puesta de huevos comienza a principios de junio y alcanza su pico a mediados de julio. Los nuevos adultos emergen desde finales de julio [1].
Desde el punto de vista del daño a las plantas, es una plaga molesta. Pero simultáneamente, son participantes en una interacción entre plantas e insectos: usan la defensa amarga como señal de comida y algunos parientes la acumulan para su propia protección [9].
6. Por qué hacen agujeros redondos: una pregunta aún sin resolver
El comportamiento de cavar una zanja circular en la hoja y luego comer el interior se llama "comportamiento de trinchera" y ha sido estudiado en escarabajos del género Epilachna en América. Un estudio de 1980 propuso que las zanjas bloquean los compuestos amargos que se acumulan en las hojas dañadas dentro de los 40 minutos siguientes [10]. En contraste, un estudio de 1995 sugiere que la cucurbitacina es un estímulo para comer y que la zanja sirve para evitar el flujo floémico pegajoso. Ambas explicaciones están disponibles en los resúmenes y las teorías divergen [10].
No se sabe si las marcas redondas del escarabajo de las cucurbitáceas se deben a la misma razón. En internet hay explicaciones como "para evitar la cucurbitacina", pero aquí no se incluyen las que no citan un artículo base [10]. La razón de los agujeros del escarabajo de las cucurbitáceas sigue sin conocerse.
7. Cómo observar los agujeros redondos en las hojas con tus propios ojos
Si tienes la oportunidad de ver hojas de cucurbitáceas, observa la forma de los agujeros. ¿Son lisos los bordes? ¿Hay alguna línea o marca fuera del agujero? Anota dónde está el insecto [1].
Escribe tus observaciones junto con tus propias hipótesis sobre la "razón redonda". Así podrás comparar después, al leer libros o artículos, qué teoría se acerca más a lo que viste.
Para fuentes en japonés, los centros de tecnología agrícola prefecturales tienen información sobre plagas y enfermedades del escarabajo con fotos [1]. Si te interesa la relación entre amargura y escarabajos, los artículos japoneses de los años 80 y en J-STAGE son una entrada a las fuentes originales.