La mayoría de los agroquímicos dañan a los insectos sin ser insecticidas

Expuestas a dosis muy bajas de glifosato, las larvas de la mosca de la fruta (Drosophila melanogaster), se encorvaban, aumentando la frecuencia en la que cabeceaban y alteraban sus desplazamientos. Al exponerlas al dodine, también en bajísimas concentraciones, vieron que cambiaban la estructura de determinadas proteínas de los gusanos. El problema es que ni el glifosato ni el dodine son insecticidas. El primero es un herbicida y el segundo un fungicida. Es uno de los hallazgos de una serie de experimentos con más de un millar de agroquímicos publicado hoy jueves en Science. La mayoría de estos compuestos no matan a la mosca, no están diseñados para ello, pero alteran su conducta y su desarrollo comprometiendo su supervivencia. Este descubrimiento podría ayudar a explicar por qué el mundo se está quedando sin insectos.

“Es muy perturbador”, dice el investigador del Laboratorio Europeo de Biología Molecular (EMBL, por sus siglas en inglés), Lautaro Gándara, sobre estos efectos. “Una molécula a la que le ponen el rótulo de insecticida y la venden como insecticida no es tan distinta de una herbicida o de un fungicida, químicamente tienen una estructura muy parecida. Entonces tiene sentido que, a pesar de lo que diga el rótulo, de que lo vendan como algo distinto, si comparte una identidad química tan similar, es esperable que tengan los mismos efectos”, añade. Gándara es el primer autor del trabajo publicado en Science en el que, con una serie robusta de experimentos, han estudiado los efectos no letales de 1.024 agroquímicos en la mosca de la fruta. Entre los compuestos hay insecticidas bien conocidos como los neonicotinoides o los piretroides, pero también había herbicidas, acaricidas, fungicidas, inhibidores del crecimiento vegetal y hasta matarratas. “Hay trabajos previos que intentaron hacer esto, pero comparando un par de moléculas. Nunca nadie lo había intentado para una biblioteca tan grande de mil moléculas”, completa el biólogo molecular.

Para medir los efectos de los distintos agroquímicos, expusieron a grupos de larvas en su tercer estadio (el previo a la fase de pupa) a tres dosificaciones diferentes. Dos ellas (20 micromoles, y 200 micromoles, µM) se corresponden con el rango habitual para la aplicación del pesticida. La tercera, 2 µM, es un valor estimado de la presencia de estos compuestos en el ambiente tiempo después de su uso, medido de hecho en aguas de lagos y estanques alejados de los campos de cultivo. La mayoría de las crías expuestas a las dos primeras dosis de insecticidas murieron. Era lo esperable en compuestos diseñados para matar insectos. Pero observaron algo más, independientemente de la dosis, el 57% de los agroquímicos afectaban a la conducta y el desarrollo de las futuras moscas. Lo llamativo es que 384 de estas moléculas no eran insecticidas. De ahí la perturbación de Gándara.

“En las poblaciones de control [no expuestas a las sustancias], la frecuencia en las que se encorvan es muy baja, el tiempo en el que cabecean, buscando alimento, es diferente, y también lo son sus `patrones de movimiento”, destaca el biólogo del EMBL. “Ahora bien, ¿qué se significan cada uno de estos comportamientos? No lo sabemos, no está claro que significa que estén más tiempo encorvados. Lo que sí sabemos es que no es natural”. Y ese es uno de los mensajes de este trabajo: “Se supone que un insecticida tiene que matar insectos. Incluso herbicidas, fungicidas... son moléculas diseñadas para matar formas de vida. Pero lo que nosotros estamos detectando son efectos sub letales a concentraciones muy por debajo de las que matan a los organismos”, añade.

En este caso, lo que no mata, no engorda: “Lo que mostramos es que incluso en condiciones varios órdenes de magnitud por debajo de las concentraciones letales, la fisiología y el comportamiento de estos insectos se pueden ver afectados de manera tan profunda que puede comprometer la supervivencia a largo plazo a nivel de la población. Por ejemplo, en el mundo real, una menor movilidad expone más tiempo a la larva a su principal depredador, una avispa. Otro de los efectos tiene que ver con las siguientes generaciones: “En la concentración que los usamos, los agroquímicos no mataron a una sola mosca. Sin embargo, esas moscas están poniendo la mitad de huevos”, termina Gándara.

El calor potencia los efectos no letales

En otra tanda de experimentos, manipularon la temperatura durante la noche en la que las larvas de moscas estuvieron expuestas. De los 25º de la condición inicial, subieron hasta los 27º, donde no observaron cambios. Pero al hacerlo hasta los 29º, se desataban toda una serie de comportamientos aberrantes y se producían cambios formales en determinadas proteínas de los insectos. Aunque no saben por qué sucede esto, su hipótesis es que el aumento térmico afectaría a una serie de reacciones bioquímicas de unos animales que son ectotermos, considerados de sangre fría. Ese resultado tiene un gran relevancia en el presente contexto de cambio climático que ya está afectando al comportamiento de los insectos.

Lo último que hicieron los investigadores fue estudiar si lo que habían descubierto con las larvas de la mosca de la fruta podría estar sucediendo con otros insectos. La D. melanogaster es un modelo básico de investigación, entre otras cosas, porque es muy fácil criarla y manipularla. Pero hacerlo con otras especies y hacerlo con miles de ejemplares es mucho más complicado. Aun así repitieron parte de sus experimentos con un polinizador, la vanesa de los cardos, una de las mariposas más reconocibles, y con un mosquito, el Anopheles stephensi, conocido vector de la malaria. Expusieron a varias poblaciones a tres agroquímicos, el mencionado diodine y dos insecticidas, un neonicotinoide, que se supone no daña a especies no objetivo, y un piretroide. Sin matar a ninguna larva de los primeros, estas mostraban menor movilidad o movimientos extraños (ver vídeo). En cuanto a los gusanos de la mariposa, solo uno de los insecticidas mató a algunas, pero todas ralentizaron sus movimientos.

Para Francisco Sánchez Bayo, profesor asociado de la Escuela de Ciencias Ambientales y de la Vida de la Universidad de Sídney (Australia), el mérito de este trabajo está en demostrar que “la exposición de insectos a residuos no letales de pesticidas tiene más importancia de lo que se podía pensar”. Sánchez, no relacionado con el estudio, dijo a SMC España que lo más preocupante son los efectos negativos de las mezclas en la reproducción del animal. “Esto confirma lo que ya indicamos hace unos años, diciendo que los pesticidas —no solo los insecticidas, sino todos los otros productos fitosanitarios en el mercado— son una causa importante del declive de los insectos, más aún que el cambio climático”. De generalizarse lo descubierto por Gándara y sus colegas, se habría despejado una de las causas del generalizado descenso de las poblaciones. Hasta ahora, se apuntaba a la destrucción del hábitat, la letalidad de los insecticidas y al propio cambio climático. Los efectos no letales de los pesticidas completarían la caballería del apocalipsis de los insectos.

La investigadora del departamento de producción agraria de la Escuela Técnica Superior de Ingenieros Agrónomos y Biociencias de la Universidad Politécnica de Madrid, Ana Belén Muñiz va más allá de la alarma que puedan provocar trabajos como este: “los resultados obtenidos podrán servir para mejorar la precisión en la selección y aplicación de los agroquímicos”. No se trata de pesticidas sí o pesticidas no: “Parece evidente que la próxima generación de pesticidas debería ser sometida a pruebas más exhaustivas centradas en los efectos subletales en diferentes especies representativas y no solo enfocarse en su posible letalidad, ya que podría estar camuflándose el impacto a largo plazo sobre estos organismos clave”.

El autor sénior de los experimentos, el investigador del EMBL, Justin Crocker recuerda que los agroquímicos son esenciales para mantener el rendimiento de los cultivos y la seguridad alimentaria. “El objetivo no es eliminarlos, sino utilizarlos con más cuidado”, dice. De hecho, ya se están desarrollando alternativas más seguras y productos más específicos. Con trabajos como el suyo, se podrán mejorar las evaluaciones de riesgos ambientales y adoptar la gestión integrada de plagas, con lo que se podrá, termina, “reducir el daño a los insectos y, al mismo tiempo, garantizar la productividad agrícola; se trata de equilibrio, no de miedo”.