En 30 años, la diversidad de los escarabajos bioluminiscentes entró en declive en la sabana brasileña

Un trabajo con resultados de mapeos realizados desde la década de 1990 en el bioma conocido como Cerrado indica una disminución de la biodiversidad a medida que la frontera agrícola se expande en las inmediaciones del Parque Nacional das Emas, con una mengua e incluso la desaparición de especies con potencial biotecnológico

Por André Julião  |  Agência FAPESP – En las noches del Cerrado, la sabana brasileña, el segundo bioma del país en tamaño, las larvas del cocuyo de la especie Pyrearinus termitilluminans, que viven en termiteros, exponen sus faroles verdes, a los efectos de capturar presas atraídas por la luz.

En más de 30 años de expediciones con sus estudiantes al Parque Nacional das Emas (parque nacional de los ñandúes, en portugués; en el estado de Goiás, Brasil) y a propiedades rurales de los alrededores de esa unidad de conservación en busca de especímenes, nunca este fenómeno había sido tan raro como ahora, constata Vadim Viviani, docente del Centro de Ciencias y Tecnologías para la Sostenibilidad de la Universidad Federal de São Carlos (CCTS-UFSCar), en Sorocaba, estado de São Paulo, Brasil.

“En la década de 1990, era posible ver muchos de esos termiteros, incluso en áreas de pasturas, repletos de cocuyos. Ahora, la mayoría de los pastizales les han dejado su lugar a monocultivos de caña de azúcar, en donde casi no hay escarabajos luminiscentes”, atestigua el investigador.

Esta conclusión forma parte de un estudio apoyado por la FAPESP en el ámbito del Programa FAPESP de Investigaciones en Caracterización, Conservación, Restauración y Uso Sostenible de la Biodiversidad (BIOTA-FAPESP), que Viviani y colaboradores publicaron en la revista Annals of the Entomological Society of America.

Entre los coautores se encuentra Etelvino Bechara, docente del Instituto de Química de la Universidad de São Paulo (IQ-USP), quien dirigió a Viviani en su maestría y en su doctorado en la década de 1990 y que también cuenta con el apoyo de la FAPESP.

Aparte de ellos dos, suscriben el artículo Cleide Costa, investigadora del Museo de Zoología de la Universidad de São Paulo (MZ-USP), y la entomóloga Simone P. Rosa, de la Universidad Federal de Itajubá (Unifei), en el estado de Minas Gerais, dos autoridades en taxonomía de la superfamilia Elateroidea.

En el mapeo se registraron 51 especies, la mayoría luciérnagas, pero también a los llamados escarabajos tuco-tucos, que poseen dos faroles en el lomo, y los gusanos ferrocarril, que pueden producir luces de distintos colores al mismo tiempo.

En Goiás, aparte del Parque Nacional das Emas, en el municipio de Mineiros, y en propiedades de las inmediaciones, se concretaron capturas en Perolândia y Campinorte. En el estado de Mato Grosso, los mapeos se hicieron en el Parque Nacional de Chapada dos Guimarães y en las ciudades de Alto Garças, Novo Santo Antônio y Rio Manso. En tanto, en la ciudad de Costa Rica, en el estado de Mato Grosso do Sul, se visitaron dos propiedades rurales y el Parque Sucuriú.

El Parque Nacional das Emas fue el lugar más rico, con 35 especies. Durante las últimas tres décadas, los investigadores dicen haber observado un evidente declive de la diversidad de estos escarabajos en fragmentos remanentes de Cerrado dentro de las propiedades rurales que rodean al parque.

La merma se produjo en simultaneidad con el reemplazo de las pasturas por plantaciones de soja y caña de azúcar y con el achicamiento de áreas de Cerrado y del llamado cerradão, una fisonomía más densa también existente en dicho bioma.

En el trabajo se registra también por primera vez la existencia de termiteros luminosos en el Parque Nacional de Chapada dos Guimarães. Las estructuras llenas de larvas de cocuyos son bastante comunes en el Parque Nacional das Emas y sus alrededores. Un trabajo del equipo había registrado la existencia de este fenómeno también en los bosques de la Amazonia (lea más en: agencia.fapesp.br/23652/).

La desaparición de los gusanos ferrocarril

Otras amenazas para los escarabajos luminiscentes la constituyen los pesticidas que se aplican para combatir plagas de la agricultura y la luz artificial nocturna. Las fuentes luminosas que los humanos producen impiden que las parejas sexuales se encuentren en las especies luminiscentes, lo que entorpece su reproducción.

Otra ausencia significativa en las capturas más recientes del grupo la constituyeron los gusanos ferrocarril, que pueden emitir luces de distintos colores al mismo tiempo, como el rojo y el amarillo, y que exhiben un gran potencial biotecnológico (lea más en: agencia.fapesp.br/31486).

“El declive de esa familia [Phengodidae] fue especialmente evidente. Después de 2010, los machos adultos no fueron más atraídos por las trampas de luz en las áreas más preservadas dentro de las plantaciones de caña de azúcar. Los niveles cada vez mayores de luz artificial dentro del Parque Nacional da Emas, provenientes de los crecientes centros urbanos adyacentes, pueden amenazar a muchas especies bioluminiscentes, lo que merece atención especial y más estudios”, escriben los autores.

La extinción de especies luminiscentes constituye una pérdida no solamente en lo concerniente a la biodiversidad y a los servicios ecosistémicos que brindan esos animales. Puede representar también la pérdida de oportunidades tecnológicas y económicas.

Muchos procesos analíticos que se aplican en investigaciones científicas y análisis médicos, industriales y ambientales utilizan la bioluminiscencia, tal como se le denomina a la producción de luz fría y visible por seres vivos.

Este fenómeno es el resultado de la oxidación de la luciferina, un tipo de compuesto presente en esos y otros animales −y también en algunos hongos− por enzimas conocidas como luciferasas.

En el transcurso de los años, el grupo encabezado por Viviani aisló y clonó la mayor cantidad de luciferasas de distintos insectos existentes en el mundo, lo que comprende además a mosquitos que producen luz azul (lea más en: agencia.fapesp.br/34086 y agencia.fapesp.br/29094/).

Los escarabajos luminiscentes producen colores tales como el verde, el amarillo, el anaranjado y el rojo, que se emplean para marcar células y proteínas, por ejemplo (lea más en: agencia.fapesp.br/36449 y agencia.fapesp.br/20620/).

Actualmente, Viviani coordina un proyecto apoyado por la FAPESP cuyo objetivo es desarrollar insumos bioluminiscentes para la realización de inmunoensayos, estudios ambientales y bioimágenes. Se apunta a desarrollar aplicaciones con base en luciferasas de especies brasileñas, toda vez que se importa la mayor parte de estas tecnologías.

“Es necesario entender que el Cerrado no es un yuyal sino un repositorio de agua en el suelo, una fuente de evaporación que genera lluvias, y también una inmensa colección de especies exclusivas, que aún tienen mucho que enseñarnos”, culmina diciendo el investigador.

El artículo intitulado Inventory and ecological aspects of bioluminiscent beetles in the Cerrado ecosystem and its decline around Emas National Park (Brazil) se encuentra disponible en acceso abierto en: academic.oup.com/aesa/advance-article/doi/10.1093/aesa/saad029/7289072.