Herbivoría y Control biológico en humedales naturales y artific

DESCRIPCIÓN

Nuestro laboratorio desarrolla investigaciones multidisciplinarias relacionadas con invertebrados herbívoros (especialmente
insectos) y plantas de humedales, buscando implementar el control biológico como una forma de manejo sustentable desde lo económico y ambiental.
En humedales naturales y urbanos, nuestro foco está puesto en plantas invasoras o “malezas”, ya sean nativas (ej. camalote,
repollito de agua) o exóticas (lirio amarillo). Evaluamos la capacidad invasiva (germinación, biomasa, vigor, reproducción), rango de distribución, distribución potencial y enemigos naturales (herbívoros) que puedan ser controladores biológicos de la maleza. De los insectos biocontroladores nos interesa la identificación taxonómica, abundancia poblacional y factores ambientales que la regulan, ciclo de vida, impacto de la herbivoría, especificidad alimentaria (“simple y multiple choice tests”), análisis de dieta a través de microanálisis de ítems alimentario (“field host range”) factibilidad de obtener crías en masa, y potenciales predadores y parasitoides que mitiguen el éxito del biocontrolador una vez implementado.
En humedales artificiales de arroceras (“rice-paddies agroecosystems”), nuestro interés está puesto en las especies plagas (actuales y potenciales) y su posible manejo, considerando la planta de arroz y la vegetación nativa asociada al cultivo, los organismos que tienen
potencial como biocontroladores plagas (depredadores, parasitoides y hongos entomopatógenos). Nos interesa cómo los mecanismos de fertilización del suelo influyen en la abundancia de las plagas y el impacto que tienen las plagas en el cultivo. Monitoreamos las poblaciones de plagas, su impacto, y evaluamos la factibilidad de obtener crías de
laboratorio para pruebas de especificidad.

Además de la interacción insecto-planta, integramos en nuestros estudios aspectos que hacen al funcionamiento del humedal o sistema
(tipo de sistema acuático y patrón de circulación, nutrientes y eutrofización, floraciones de algas, calidad de agua y organismos
bioindicadores), por ser factores claves que minimizan o maximizan la puesta en práctica del control biológico.
Trabajamos en nuestros proyectos implementando ciencia ciudadana, capacitaciones y educación ambiental, involucrando la cooperación de organismos de gobierno y gestión, voluntarios, conservacionistas, productores y personal de áreas protegidas.

INTEGRANTES

LÍNEAS DE INVESTIGACIÓN

Herbivoría y control biológico de plagas en humedales artificiales (Arroceras)

-Manejo Integrado de insectos plagas en agroecosistemas de arroz.

-Abundancia de poblaciones de plagas de arroz: Tibraca limbativentris (chinche del tallo) y Oeballus sp. (chinche de la panoja)

-Ensambles de plagas y otros invertebrados herbívoros asociados al cultivo.

-Refugio de plagas en arroceras. Diapausa y alimentación de plagas en época invernal.

-Vegetación nativa y hospedadoras alternativas de insectos plagas.

-Factores que regulan las poblaciones de insectos plagas: enemigos naturales (hongos entomopatógenos, depredadores, parasitoides) nutrientes, plantas hospedadoras-

-Aspectos genéticos y sistemáticos de insectos plagas como herramientas para el manejo integrado de plagas.

-Invertebrados del zooplancton como herramienta en el manejo integrado de plagas.

Herbivoría y Control biológico de plantas acuáticas en humedales naturales

-Importancia e impacto de los insectos herbívoros y otros invertebrados herbívoros en las redes tróficas de humedales tropicales y subtropicales.

-Ensambles de insectos herbívoros y otros invertebrados herbívoros asociados plantas acuáticas de humedales del Afrotrópico y Neotrópico.

-Rol potencial de los mamíferos herbívoros en la interacción insecto planta en humedales de África.

-La “langosta” Cornops aquaticum como potencial biocontrolador de camalote (Eichhornia crassipes): ciclo de vida, poblaciones, morfometría en áreas nativas (Argentina) versus áreas introducidas (Sudáfrica).

-Ecología alimentaria de insectos herbívoros de interés para el control biológico de plantas acuáticas: impacto en las plantas acuáticas, aceptabilidad alimentaria, preferencia alimentaria, hábito alimentario.

-Factores que regulan las poblaciones de C. aquaticum: enemigos naturales (hongos entomopatógenos, depredadores, parasitoides) factores climáticos, plantas hospedadoras.

-Respuesta de la temperatura y el incremento de CO₂de insectos herbívoros de interés para el control biológico

-Ecología, distribución y control biológico del lirio amarillo Iris pseudacorus en áreas introducidas (Argentina-Sudáfrica)

-Ciencia ciudadana como herramienta en la problemática del lirio amarillo en humedales de Argentina.

PROYECTOS

BIOLOGIA Y ECOLOGIA DE CORNOPS AQUATICUM (ORTHOPTERA:
ACRIDIDAE) UN POSIBLE AGENTE DE CONTROL BIOLÓGICO PARA EL
CAMALOTE.
El acridio Neotropical Cornops aquaticum habita desde el sur de México hasta el centro de Argentina y Uruguay, y se asocia frecuentemente con plantas Pontederiaceae, principalmente Pontederia crassipes (camalote), en la cual se alimenta y ovipone. Esta especificidad convierte a C. aquaticum en una especie interesante como posible controlador biológico de esta maleza altamente invasiva.
Una población de este insecto se mantuvo en cuarentena por mas de 25 años en Sudáfrica, pero al liberarse en humedales invadidos con P. crassipes, las poblaciones no lograron establecerse. Este proyecto tiene como objetivo analizar el ciclo de vida, la población y la especificidad alimentaria (“simple y multiple choice test”) de este acridio. Se incluyen analisis de enemigos naturales, la “performance” de los distintos estadios de este insecto en relación a P. crassipes y otras especies de plantas de humedales y cultivos. Se realiza el análisis del hábito alimentario (“host range”) a través de microanalisis del contenido intestinal de los insectos para determinar la especificidad alimentaria y detectar falsos positivos en las pruebas de laboratorio. El proyecto busca analizar la factibilidad de criar y utilizar este candidato a agente de control biológico para el manejo del camalote, evaluando los riesgos y beneficios que tiene este insecto como posible biocontrolador del
camalote.

PEQUEÑOS (INVERTEBRADOS) Y GRANDES HERBÍVOROS DE PLANTAS
ACUÁTICAS: SU INFLUENCIA EN LA ESTRUCTURA Y FUNCIÓN DE LOS
HUMEDALES DEL NEOTRÓPICO Y EL AFROTRÓPICO.
Tradicionalmente, la importancia de la herbivoría en las plantas acuáticas de humedales cálidos se ha subestimado debido al bajo número de invertebrados herbívoros que se reportaron debajo de la línea de agua en los estudios de fauna asociada a la vegetación. Sin embargo, cuando se considera el impacto de los
invertebrados que viven y se alimentan de plantas acuáticas que estan por encima de la línea de agua y de los endófitos, el panorama resulta bastante diferente. En la Región Neotropical (América del Sur), particularmente en los humedales del Noreste Argentino (NEA), los invertebrados herbívoros que se alimentan de plantas acuáticas coexisten únicamente con mamíferos acuáticos herbívoros de porte pequeño a mediano (capibara: Hydrochaeris sp. y ratas de agua: Holochilus sp.).
Una situación muy diferente ocurre en la región Afrotropical, particularmente en los
humedales del noreste y sureste de Zambia (Africa), donde los invertebrados herbívoros coexisten con un gran número de grandes mamíferos herbívoros (elefantes, hipopótamos, antílopes etc), causando daños tanto por herbivoría como por pisoteo a las plantas acuáticas. El proyecto busca analizar la abundancia, y composición (taxonómica y funcional) de los invertebrados herbívoros en plantas acuáticas de distintas bioformas, cuantificar el daño que producen estos invertebrados herbívoros y determinar el impacto (herbívoría, pisoteo) de los grandes mamíferos herbívoros sobre estas plantas acuáticas en los humedales del Neotrópico y Afrotrópico. Los estudios sobre herbivoría de invertebrados a nivel de comunidades son escasos y suelen excluir la interacción con grandes mamíferos herbívoros, principalmente en ecosistemas de agua dulce donde la información a nivel global es prácticamente escasa. Esta investigación contribuirá a comprender la relevancia de los invertebrados herbívoros en la estructura y función de los
humedales tropicales y subtropicales, y se inició a partir de una colaboración entre el Lab HeCoB del CECOAL, la Universidad de Zambia, y la Universidad de Glasgow y Universidad de Aberdeen (Reino Unidos) .

MONITOREO Y MANEJO INTEGRADO DE INSECTOS HERBIVOROS Y PLAGAS EN ARROCERAS
El arroz (Oryza sativa L.) es el alimento básico para 3 billones de personas y para el 2050, la demanda por este cereal crecerá para atender al doble de esta población. Después de Asia, más de la mitad de la producción de América es
contribuida por el Mercosur, siendo el estado de Rio Grande do Sul en Brasil y el nordeste de Argentina uno de los mayores productores. Los objetivos de este proyecto son evaluar la abundancia, composición y daño de insectos herbívoros y plagas de arroz así como también los factores top down (parásitos, parasitoides,
hongos entomopatógenos) y bottom up (suelo, nutrientes, planta de arroz, plantas asociadas al cultivo, cianobacterias fijadoras de arroz) que influyen en sus poblaciones. En la primera etapa del proyecto, se estudiaron los hemípteros plagas de arroz, plantas asociadas al cultivo y factores top down, incluyendo la
incidencia de hongos entomopatógenos sobre las poblaciones de la chinche del tallo Tibraca limbativentris. En la segunda etapa los estudios se centran en los nutrientes y biota del suelo como factor relevante de la dinámica de plagas, algas fijadoras de nitrógeno, así como también el daño que producen las plagas en el cultivo. Se busca generar herramientas adoptables y sustentables desde lo económico y ambiental para implementar en arroceras subtropicales, trabajando en colaboración con productores y el INTA.

DISTRIBUCION, INVASIVIDAD Y ENEMIGOS NATURALES DEL LIRIO
AMARILLO EN HUMEDALES DE LA ARGENTINA: FACTIBILIDAD DEL
CONTROL BIOLÓGICO PARA SU MANEJO.
Iris pseudacorus (Lirio amarillo) es una planta exótica altamente invasora, nativa de Europa, parte de Asia y África, que se encuentra invadiendo humedales de nuestro país, acarreando un gran número de perjuicios económicos y ambientales que se manifiestan a escala de ecosistema. El proyecto de investigación de la especie exótica invasora Lirio amarillo se enmarcan en una Alianza Sur de colaboración internacional en la que participan dos instituciones de Argentina (CECOAL y FuEDEI: Fundación para el Estudio de las Especies Invasoras), junto a instituciones de Sudáfrica (CBC: Centre for Biological Control), y Nueva Zelanda (Landcare Research), países que también se encuentran invadidos, y Belgica (Vrije University) como parte del rango nativo de la especie. Esta alianza se inicio debido a la escasez de estudios sobre esta planta en el hemisferio sur, y debido a la ausencia de una estrategia efectiva para realizar manejo de esta especie exótica en humedales invadidos. Los estudios se desarrollan como parte de la tesis doctoral de la Lic. Paula Gervazoni. Los objetivos de este proyecto son analizar la distribución actual y potencial en humedales de la Argentina, la capacidad invasora (vigor, caracteres reproductivos y germinación), los enemigos naturales (herbívoros) que tiene esta planta en el rango introducido, así como también evaluar en condiciones de cuarentena (CBC, Sudáfrica) la especificidad de un posible agente de control biológico, Aphtona nonstriata (Coleoptera). En el marco de este proyecto, se ha realizado el primer mapa de distribución de esta especie
exótica para Argentina, utilizando un método que recopiló información de herbarios, muestreos de campo y tambien con ciencia ciudadana a través de la participación de voluntarios de diferentes regiones del país. Los resultados que se están obteniendo muestran la fuerte invasión que están sufriendo los humedales de varias zonas de Argentina, muchos de ellos son reservas o áreas protegidas, y varias regiones muestran ser áreas susceptibles a invasión, lo que demuestra la urgencia en tomar medidas para mitigar su invasión.

CONTROL BIOLÓGICO DE MALEZAS ACUÁTICAS: BUSCANDO
SOLUCIONES SUSTENTABLES PARA LA RECUPERACIÓN DE LOS
HUMEDALES SUBTROPICALES URBANOS DEL NEA
Las malezas acuáticas en humedales urbanos representan una problemática relevante y costosa para los municipios del Nordeste de Argentina, puesto que los altos valores de productividad, generan acumulación de biomasa y materia orgánica, que no sólo atentan contra la calidad de agua y del hábitat, sino que además contra la enorme capacidad de amortiguación a las inundaciones que
tienen estos humedales para las urbanizaciones. Hasta el momento, el efecto de
las malezas se viene mitigando por medio de control mecánico, pero este método es costoso, poco efectivo y no previene sucesivas reinvasiones.
Este proyecto busca diseñar e implementar un plan de manejo de malezas acuáticas para ambientes subtropicales basado en el control biológico de insectos herbívoros como una herramienta para la recuperación de los humedales urbanos del NEA, analizando previamente el estado de invasión y el impacto
socioeconómico que generan estas plantas. Los estudios se focalizarán en la maleza acuática Pistia stratiotes (repollito de agua), y en los humedales urbanos de la ciudad de Resistencia, Chaco. La propuesta incluye determinar bajo condiciones experimentales la densidad óptima de biocontroladores Neohydronomus affinis
(Coleoptera: Curculionidae) y Lepidelphax pistiae (Hemiptera: Delphacidae) para producir disminución de vigor y cobertura de la maleza en el área de estudio, para aplicar un método de control biológico nativo de tipo aumentativo. Se considera además el tercer nivel de trofía, pues se analizarán los enemigos naturales de estos herbívoros biocontroladores en el área de estudio, que pueden disminuir su
efectividad. Desde el punto de vista ecológico, se aborda la hipótesis de los factores “Bottom up” y “Top down”, como reguladores de las poblaciones de malezas acuáticas. El proyecto incluye aspectos de calidad de agua, bioindicadores, floraciones algares que alternan con invasiones de plantas acuáticas y comparaciones entre humedales del NEA con distinto impacto antrópico. Este proyecto se enmarca dentro de las acciones que se iniciaron con la Subsecretaría de Sistema Lacuste y Espacios Verdes del Municipio de Resistencia
para resolver la problemática de malezas acuáticas en las lagunas urbanas. Se pretende implementar control biológico, el cual es duradero, más sustentable desde lo económico y ambiental. El proyecto será de crucial importancia para la gestión y el desarrollo sostenible de los humedales del NEA, especialmente en el contexto de la ley de humedales que se está debatiendo en nuestro país.

ENEMIGOS NATURALES DE LA PLANTA INVASORA HARRISIA MARTINII
(CARYOPHYLLALES: CACTACEAE): PERSPECTIVAS PARA EL CONTROL
BIOLÓGICO DESDE ÁREAS NATIVAS E INTRODUCIDAS.
Harrisia martinii es un cactus ramificado, erecto o trepador, con un área de distribución nativa desde el este de Paraguay hasta el noreste de Argentina. En Australia, esta planta es una exótica invasora y puede formar densas infestaciones, asfixiando a otras especies de pastos y causando lesiones al ganado. El cactus
Harrisia se introdujo en Australia en la década de 1890. Desde entonces, su densidad y distribución ha ido aumentando constantemente en Queensland y Nueva Gales del Sur. En Australia, las estrategias de manejo integrado para este cactus incluyen el control químico y mecánico, así como el control biológico con agentes que fueron importados de Argentina en los años 1970 y 1990. Sin embargo, no se ha logrado un nivel adecuado de control. El objetivo de este proyecto de investigación es ampliar el conocimiento de las interacciones entre este cactus y sus enemigos naturales en el área de distribución nativa de
Argentina, con miras a utilizar estos insectos de Argentina como agentes de control biológico en Australia. La investigación se centra principalmente en dos candidatos a agentes de control biológico de H. martinii, la mosca Dasiops bourquini y el escarabajo Nealcidion cereicola, pero se están considerando otros candidatos a biocontrol adicionales, así como insectos parásitos y parasitoides de biocontroladores que puedan minimizar el control biológico. Luego de la localización y recolección de los insectos, se establecerán cultivos de laboratorio en el CECOAL para su posterior observación. También se llevarán a cabo observaciones de campo para comprender los requisitos ambientales y los hábitos de apareamiento. Una vez establecida la metodología, una pequeña colección de cultivos de laboratorio en Argentina se exportará a Australia, obteniéndose los permisos correspondientes. Los métodos y condiciones ambientales utilizados en Argentina se replicarán en el laboratorio de cuarentena del Departamento de Agricultura y Pesca de Queensland (QDAF), en Brisbane, para producir nuevos cultivos de insectos que se utilizarán para pruebas de especificidad en especies de plantas que son de interés y económicamente importantes para Australia. Este proyecto es relevante porque se sabe muy poco sobre la biología y ecología de D. bourquini y N. cereicola. Esta investigación ampliará el conocimiento de estas dos especies de insectos nativos en Argentina y establecerá una relación de colaboración con investigadores de control biológico en Australia. Si se demuestra que los insectos son seguros y se aprueba su liberación en el campo en Australia, este trabajo será fundamental para ayudar a controlar una de las peores especies invasoras de Australia. En este proyecto de Cooperación internacional participan Instituciones de la Universidad Nacional del Nordeste (Lab. HeCoB del CECOAL, IBONE, FACENA) y el Departamento de Agricultura y Pesca de Queensland de
Australia.

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Eichhornia azurea (Sw.) Kunth (Pontederiaceae) en Argentina. Amazoniana 19 (3-4): 149-
158.
34. GALASSI M.E., M.C. FRANCESCHINI & A. POI DE NEIFF (2006). Population estimates
of Hyalella curvispina Shoemaker Population (Amphipoda) in Aquatic Vegetation of
Northeastern Argentinian Ponds. Acta Limnológica Brasiliensia 18 (1): 101-108.
35. FRANCESCHINI M.C., S. CAPELLO, M. LHANO, J. ADIS & M.L. DE WYSIECKI (2005).
Morfometría de los estadios ninfales Cornops aquaticum BRUNER (1906) (Acrididae:
Leptysminae) en Argentina. Amazoniana 18 (3-4): 373-386.
https://ri.conicet.gov.ar/handle/11336/62228
36. FRANCESCHINI M.C. (2004). An unusual case of germination in Rollinia salicifolia
Schultdl. (Annonaceae). Botanical Journal of The Linnean Society 146: 53-56.

37. FRANCESCHINI M.C. & S.G. TRESSENS (2004). Morphology of fruits, seeds, and
embryos of Argentinean Capparis L. (Capparaceae). Botanical Journal of the Linnaean
Society 145: 209-218.
38. FRANCESCHINI M.C. 2002. Falso viviparismo en Capparis flexuosa (L.) L. y Capparis
retusa Griseb. (Capparaceae). FACENA 18: 53-56.
39. FRANCESCHINI M.C. 2002. Morfología de plántulas en Capparis L. (Capparaceae).
Brenesia 57- 58: 85-94.
40. FRANCESCHINI M.C. (2000). Morfología de embriones y plántulas del nordeste
argentino. Bonplandia 10 (1-4): 143-154. http://dx.doi.org/10.30972/bon.101-41458

LIBROS Y CAPÍTULOS DE LIBROS

NOVEDADES Y DIVULGACIÓN

TESIS DOCTORALES

1-FRANCESCHINI, M.C. 2008. Biología y Ecología de la tucura semiacuática Cornops
aquaticum (Acrididae: Orthoptera) con relación a dos macrófitas dominantes en humedales
del nordeste de Argentina: Eichhornia crassipes y E. azurea (Pontederiaceae)”. Tesis
doctoral, Facultad de Ciencias Naturales y Museo, Universidad Nacional del La Plata. 222 pp.
Funding: CONICET, DAAD-ALEARG (Deutscher Akademischer Austausch Dienst y Ministerio de
Educación Ciencia y Tecnología de Argentina), Instituto de Limnología Max Planck, Alemania.
2-MARTÍNEZ F. S. 2016. Invertebrados herbívoros en diferentes especies de plantas acuáticas del
nordeste de Argentina. Tesis doctoral, Facultad de Ciencias Exactas, Físicas y Naturales,
Universidad Nacional de Córdoba. 158 pp.
Funding: CONICET, ANPCyT.
3-FUENTES RODRIGUEZ, D.A. 2022. Hemípteros en arrozales del nordeste de Argentina: un
enfoque tritrófico para el manejo integrado de plagas. Tesis doctoral, Facultad de Ciencias
Exactas, Físicas y Naturales, Universidad Nacional de Córdoba. 162 pp.
Funding: CONICET, ANPCyT.
4-IBARRA-POLESEL M. G. 2018. Biodiversidad de Scarabaeidae “Pleurosticti” en bosques en
galería y palmares del sitio Ramsar Humedales Chaco (Argentina). Tesis doctoral, Facultad
de Ciencias Exactas y Naturales y Agrimensura. Universidad Nacional del Nordeste (UNNE).
169 pp. Funding: CONICET, ANPCyT.
5- SABATER L.M. 2023. Estructura de los ensambles de ostrácodos (Ostracoda, Crustacea)
en distintos ambientes y microhábitats acuáticos del Nordeste Argentino. Tesis doctoral,
Facultad de Ciencias Exactas y Naturales y Agrimensura. Universidad Nacional del Nordeste
(UNNE). Funding: CONICET, ANPCyT, ICCTI

6-GERVAZONI P.B. (en edición) Distribución, ecología y enemigos naturales de la especie
exótica invasora Iris pseudacorus en humedales de Argentina: prospecciones para el control
biológico.Tesis doctoral, Facultad de Ciencias Exactas, Físicas y Naturales, Universidad
Nacional de Cordoba. Funding: CONICET, ANPCyT, CBC y FuEDEI, ICCTi

7-BERTUCCI, S. E. (en curso). Control Biológico de Malezas Acuáticas: buscando soluciones
sustentables para la recuperación de los Humedales Subtropicales Urbanos del NEA. Tesis
doctoral, Facultad de Ciencias Exactas, Naturales y Agrimensura, Universidad Nacional del
Nordeste. Funding: CONICET, ANPCyT, FuEDEI, ICCTi, MINCyT. Municipalidad de La ciudad de
Resistencia, Chaco.