Hormiga arriera, una plaga evolucionada, eusocial y polimórfica

“Hormiga arriera” - Atta cephalotes (Linnaeus, 1758) – se encuentra distribuida desde la Argentina hasta el sur de Estados Unidos (Texas). Estas hormigas han sido catalogadas dentro los insectos más perjudiciales en América del Sur, debido a su evolucionada organización social, tamaño poblacional y su gran capacidad de cosechar hojas de innumerables especies vegetales para cultivar el hongo del cual se alimentan dado que son monófagas.Gran parte de la distribución y abundancia de la especie está directamente relacionada con la modificación de los diferentes hábitats terrestres, es frecuente encontrarlas en territorios que han sido desprovistos de la vegetación natural para el establecimiento de cultivos. Las hormigas arrieras o cortadoras foliares, Atta Spp son originarias del neotrópico, pertenecen a la tribu Attini de la cual se conocen alrededor de 8 géneros para Colombia en donde el género Atta es el de mayor presencia 70 a 80%. Están presentes desde el nivel del mar hasta los 2000 a 3000 metros.Antiguamente en El Salvador no causaban daños porque obtenían del bosque suficiente material vegetativo para producir su alimento, pero después de quemas y tala de bosques se han convertido en una plaga defoliadoras de gran importancia dadas las pérdidas económicas que causan a productores de hortalizas, fruticultores árboles forestales y plantas ornamentales, Palacios (1998), indica que además pueden causar daños a infraestructura de casas por la construcción de túneles en su hábitat natural.Atta cephalotes L. está bien distribuida en México. Estas hormigas viven en diversas condiciones ecológicas. En la antigüedad, las culturas, olmeca, zapoteca, maya y azteca, consumían diferentes tipos de hormigas (Hernández Ruíz, 1987), entre las cuales están las arrieras o chicantanas. Esta plaga tiene gran capacidad de reducir la cosecha. En Argentina se observo que la combinación de un incremento en la rigurosidad climática hacia el Sur -región Patagónica- implica una importante pérdida de individuos y además existe fuerte interacción entre los procesos ecológicos, históricos y los atributos de las especies en la determinación de sus patrones de distribución.

¿Cuál es el daño y el impacto económico del género Atta?

Las hormigas arrieras o cortadoras de hojas representan una plaga importante que limita la producción en gran cantidad y variedad de cultivos en países de Sudamérica, debido a su dispersión, adaptabilidad y éxito evolutivo. Diferentes trabajos hacen referencia a que “aproximadamente 47 cultivos agrícolas y hortícolas, 13 especies forrajeras (pastos) y alrededor de 50 especies forestales, tanto nativas como introducidas, en los países latinoamericanos son atacados por las hormigas cortadoras de hojas, causando disminuciones en la productividad y rentabilidad hasta de un 35 %” (Montoya, 2017). Los nidos de A.cephalotes producen "claros" de entre 80-150 m2 y poseen una tasa de consumo estimada entre 11 y 34 kilos de material seco por mes (Farji Brener, A G.1993).También se han reportado daños en plantaciones forestales de Cedro, Ceiba, Teca, Pinos, Eucaliptos, Roble Australiano, Nogal, Ciprés y en bosques nativos, entre otros. Se estima que en plantaciones forestales menores de 10 años, que presentan más de 30 hormigueros, la producción de madera se puede reducir más del 50% y que un hormiguero adulto puede utilizar entre 8 a 10 toneladas de hojas para su mantenimiento. Otra razón en la importancia económica del daño que ocasiona esta especie radica en los altos costos de insumos para eliminarla y remediar los daños de manera inmediata.En los pastizales neotropicales, las especies de Atta tienen el potencial de remover cantidades sustanciales de gramíneas, más de lo que cualquier otro insecto plaga puede hacer, reduciendo la capacidad de carga en dichos ecosistemas. La magnitud del daño depende de la cantidad de hormigueros por hectárea y el uso al que se destina el suelo.

¿Cómo se identifica la “Hormiga arriera”?

Las hormigas al igual que las abejas, avispas y termitas son insectos sociales, es decir, viven en colonias -hormigueros- en las que los individuos agrupados en castas desempeñan labores diferentes.Las características morfológicas generales de la familia Formicidae son: Todas las especies del género son eusociales, es decir, existe una jerarquía muy marcada con miembros que no se reproducen a fin de asegurar la supervivencia de los descendientes de los miembros que se reproducen. Existen castas que buscan alimento y cuidan de los otros (las castas obreras o sirvientes) y las castas que se reproducen. Es decir, estas castas obreras sacrifican la perpetuación de sus genes y ayudan a la perpetuación de los genes de otro.Los adultos de los diferentes géneros de esta familia son hormigas que poseen un propodeo o pecíolo (la parte que conecta el tórax con el abdomen) bisegmentado, es decir con dos nódulos o ensanchamientos y 3-4 pares de espinas en el dorso del tórax. Además, son polimórficas. En el caso de las arrieras del género Atta, la población de cada colonia está conformada por individuos morfológicamente diferentes y su tamaño está relacionado con las funciones definidas para cada individuo en el hormiguero. La reina, soldados y obreras miden 25, 15 y 4 – 12 mm. de largo, respectivamente. En la colonia solamente la reina y los zánganos poseen alas. (Trabanino, 1998; Andrews y Caballero, 1989; Berry, 1959). Antenas con 6 – 13 segmentos; acodadas (excepto en algunos machos).Cherrett, 1976 citado por Melara, 1998 menciona que utilizan las antenas como medio de comunicación, estas perciben los olores y sabores, de esta manera pueden identificar los miembros de su colonia o a extraños.(Weeler, 1910 citado por Oliva, 1985, detalla que dichas antenas están insertadas en cuencas en cada lado de la carina frontal y consiste en una serie de segmentos que varía en número y longitud de acuerdo al género, usualmente los machos tienen un segmento más que las hembras y obreras. El Pronoto generalmente es cuadrado.En el tórax se encuentran las glándulas salivales, que producen líquidos para preparar el sustrato con las hojas en donde se desarrolla en hongo. En el interior del abdomen tiene dos estómagos, el de mayor tamaño es llamado 4 buche, que tiene la función de almacenar alimentos, el de menor tamaño tiene la función de digerir alimentos (Collins, 1977 citado por Melara, 1998). A los lados del abdomen se localizan unos agujeros (espiráculos por donde efectúa la respiración) (Melara; 1998). También emiten feromonas de alarma y de seguimiento; la reina utiliza una feromona para evitar que las obreras se conviertan en reinas. (Sáenz, 1990).

Mapa de la organización social para las hormigas arrieras

¿Cuáles son las etapas de su ciclo biológico?

Las hormigas pasan durante su vida por 4 edades o etapas: huevo, larva, pupa y adulto. (López, 1996; Scholaen, 1997; Melara, 1998).Huevo: son de color blanco cremoso y son puestos únicamente por la reina en las cámaras de cría. Duración 25 días.Larva: o gusanos son de color blanco, con una apariencia de granos de arroz, ápodas (sin patas) y se encuentran en medio de la masa del hongo, de donde son alimentados por los adultos (obreras) (Melara, 1998). Duración 25 a 52 días.Pupa: el gusano, luego de alimentarse lo suficiente, se transforma en pupa o de color blanco y después cambia de rojo a café oscuro. No se alimenta, ya que usa la reserva que adquirió como gusano para cambiar forma de gusano a adulto. Duración 14 días.Adulto: tiene las siguientes partes: cabeza, tórax, abdomen, tres pares de patas, un par de antenas. Los machos adultos y hembras fértiles son los únicos que poseen alas (Melara, 1998).La emergencia de los reproductores adultos se produce después de su desarrollo y coincide con la época lluviosa. 5.000 hembras aladas -responsables de mantener la continuidad de la especie- y 10.000 machos alados salen de un hormiguero maduro con el objeto de realizar su apareamiento que tiene lugar en el aire es un “vuelo nupcial”.Los machos alados mueren después de copular en el vuelo nupcial. Las hembras fecundadas sobreviven y solo un 2 a 4% de ellas se enterrarán, se convertirán en reinas y formarán su propio hormiguero.La nueva reina lleva el hongo de su hormiguero madre en su aparato bucal, y lo deposita en su nuevo nido para que empiece desarrollo. Mientras el hongo crece en el interior del hormiguero, la reina va colocando varias clases de huevos haploides y diploides: unos que son utilizados para alimentación de la pequeña colonia y otros que van a dar origen a las obreras que continúan construyendo el hormiguero que a los 2 ó 3 meses sale al exterior. Las reinas viven de 15 a 25 años poniendo huevos a una tasa aproximada de 1.500.000 por año.Dada la situación climática en que se da la emergencia de los adultos reproductores, se infiere que las lluvias favorecen la humedad y friabilidad del suelo, cuya condición es necesaria para que la reina, después de ser fecundada, cave con facilidad y construya su primera cámara, donde se oculta de los enemigos naturales (principalmente depredadores) y empieza con su nueva colonia. Si la reina llega a morir, también se muere todo el hormiguero.Las obreras viven de cuatro a siete meses en promedio, pero las exploradoras viven 2 años. Cuando es el momento, hembras y machos salen a volar en enjambres de diferentes hormigueros. En cierto espacio del aire, llamado “zona de apareamiento”, se produce la cópula de la reina con varios zánganos que se presume proceden de hormigueros distintos, posibilitando así la recombinación genética (UTCH, 2015).

Actividades de la colonia

Un hormiguero atraviesa por diferentes estadios hasta lograr su madurez aproximadamente a los 36-38 meses de edad. Se estima que un hormiguero de 10 años puede albergar aproximadamente 12 millones de individuos.

Estadios de Formación del Hormiguero

 Los hormigueros según su tamaño se pueden catalogar: 

• Grandes: área > 50m2
• Medianos: área oscila 10-49 m2
• Pequeños: área < 10 m2. 

De acuerdo con su antigüedad un hormiguero es joven hasta los 2 años y se considera que está maduro cuando lleva entre tres a cuatro años de desarrollo aproximado, tiempo en cual se encuentra listo para formar nuevas colonias anualmente y se tienen construidas todas las castas de la organización.La actividad de una colonia de hormigas arrieras puede dividirse en tres etapas: corte y transporte de material vegetal, cultivo del hongo y disposición final de desechos.

Corte y transporte de material vegetal: las cortadoras realizan el corte y acarreo de fragmentos de hojas tiernas con contenido acuoso y bajo en compuestos potencialmente tóxicos para el cultivo del hongo. Esta actividad depende de las épocas de abundancia o escasez de lluvias, en este último caso lo realizan en horas de la noche entre las 6 y 10 PM.

Cultivo del hongo: El hongo basidiomyceto (Leucocoprineae; Basidiomycotina) es la fuente primaria de alimento de las hormigas (Biología, control y manejo de la hormiga arriera, 2015) Para cultivarlo, las cortadoras cosechan material vegetal alrededor de la colonia y lo transportan a cámaras subterráneas (nidos) donde se establece una relación simbiótica de mutualismo obligado (Montoya, 2017).En el interior del hormiguero el material vegetal es limpiado, raspado y cortado en pedazos pequeños (1-2 mm de diámetro) que son masticados e impregnados de saliva y fluidos anales hasta obtener una pulpa que se distribuye como medio de crecimiento para el hongo. Una vez preparado este sustrato se coloca en cámaras donde las obreras insertan micelios del hongo. El alimento de las hormigas son las protuberancias esféricas llamadas gongilidios que se desarrollan en los extremos de las hifas.

Disposición final de los desechos: cuando el sustrato vegetal va perdiendo su valor nutrimental y el hongo finaliza su ciclo de vida son llevados por hormigas escoteras hacia depósitos o vertederos de desechos: a este sitio son conducidas también las hormigas muertas o enfermas (UTCH, 2015). Las hormigas arrieras construyen gran número de canales laterales, oblicuos y transversales dentro del hormiguero que dificulta el ingreso de insectos y objetos extraños a fin de proteger a la reina y la colonia.

¿Qué factores facilitan la dinámica de la plaga?

Existe bibliografía que indica la correlación entre ecosistemas fragmentados o intervenidos y el aumento de las poblaciones de hormigas después de la observación del efecto de actividades humanas sobre el ambiente (pastoreo, quema, tala, minería, cambios del uso del suelo y fragmentación) Underwood y Fisher(2006)Como ejemplo Roth et al (1994) consideran a las hormigas como posibles indicadores para examinar el potencial de conservación en un mosaico de hábitats perturbados en Costa Rica. Mientras Burbidge et al. (1992) demostraron en Australia cómo pequeñas alteraciones en el ecosistema conllevaron a cambios internos en las comunidades de hormigas, donde las poblaciones de algunas especies especialmente sensibles disminuyeron o desaparecieron.

¿Cuáles son las alternativas del control y manejo de esta plaga?

Plan de Manejo Integrado

Para el manejo y control de la hormiga arriera se debe tener en cuenta un plan de acción que permita prevenir la formación de nuevos hormigueros y el control o erradicación de los presentes a través del ataque hacia la reina, el hongo y las hormigas. Para lograr este objetivo hay que trabajar en distintas etapas:

1. Cuantificación, clasificación y localización de los hormigueros en la finca - Monitoreo

Un primer paso en un plan de manejo integrado de la hormiga arriera debe ser la cuantificación de los hormigueros en el predio junto con la determinación de su tamaño y ubicación o mapeo. Una vez se ha identificado un hormiguero, se miden sus bocas más extremas a lo largo y ancho en metros y estos números se multiplican para conocer su área. Se reconocen como hormigueros pequeños aquellos menores de 10 m2, medianos aquellos de 10 a 50 m2 y grandes los de más 50 m2. Los hormigueros se pueden marcar e identificar con cintas de colores según hayan recibido tratamiento o estén totalmente controlados. Posteriormente se pueden mapear para tener un conocimiento preciso del problema. 

2. Control cultural

Esta dirigido a la destrucción de hormigueros nuevos, los cuales deben ser buscados al inicio de las lluvias, desenterrando y matando a la reina. La primera cámara debe estar ubicada entre 15 y 25 centímetros de profundidad. Los sitios se reconocerán mejor si los lotes han sido limpiados antes del período de lluvias y si se consigue ver machos alados muertos sobre el suelo después del vuelo nupcial.

• Destrucción de hormigueros nuevos. Es conveniente localizarlos al inicio de las lluvias para proceder a desenterrar y eliminar de alli a la reina de la colonia.
• Utilización de cultivos trampa como la higuerilla (Ricinus comunis), el ajonjolí (Sesamun indicum), el frijol canavalia (Canavalia ensiformis) y la batata (Ipomoea batata), cuyas hojas son llevadas por las hormigas hasta el hongo produciendo su intoxicación.

3. Control físico-mecánico

Consiste en la destrucción mecánica de los hormigueros. Se consiguen buenos resultados en hormigueros nuevos o pequeños de fácil acceso y manejo. Hay que tener en cuenta que los hormigueros viejos pueden tener varios metros de profundidad con muchas cámaras, bocas y respiraderos. Una forma física eficiente en hormigueros pequeños y medianos es la insuflación de cal agrícola molida para cambiar el pH y matar el hongo.

• Destrucción mecánica de los hormigueros utilizando palas, picas o sondas o combustibles para encontrar la reina y matarla.
• Insuflación de cal agrícola molida para cambiar el pH y matar el hongo.

4. Control biológico 

A través de predadores, parásitos y microorganismos patogénicos, especialmente durante el vuelo nupcial y algunas horas después es importante para el manejo de la hormiga. Las aves silvestres y/o domésticas que son insectívoras y omnívoras, también son enemigos naturales importantes para la regulación natural de hormigas.La aplicación en forma de cebos, con avena en hojuelas y jugo de naranja, de hongos como Beauveria, Metharizium, Trichoderma y Penicillium han demostrado una buena efectividad reduciendo la actividad de las hormigas por 7 semanas a niveles mínimos de daño.  Las aplicaciones pueden ser repetidas utilizando una especie diferente cada vez. Los cebos vegetales son otra forma de manejo biológico de la hormiga arriera. La utilización de hojas pulverizadas de catalina (Clibadium asperun), chirrinchao (Phyllanthus acuminatus) y mirasol (Tithonia diversifolia) han disminuido la actividad de las hormigas por 7 a 8 semanas. Para la preparación del cebo se deben cortar hojas de cualquiera de las especies mencionadas y se secan al ambiente para luego mezclar un kg de ellas molidas con 5 kilogramos de avena en hojuelas y 1 litro de jugo de naranja. Se deben utilizar de 20 a 30 gramos por m2 de hormiguero colocándolos a unos 20 centímetros de las bocas activas sobre hojas secas y a un lado de los caminos. Por ser de acción lenta, los resultados sobre la disminución del forrajeo se deben observar a los 15 días después de su aplicación.La aplicación se debe repetir 5 a 6 semanas después. También se pueden usar, en hormigueros pequeños, fermentados, purines y desechos vegetales que puedan generar gases, sustancias orgánicas y malos olores que contaminen el hormiguero y maten a las hormigas.

• Aplicación en forma de cebos, con avena en hojuelas y jugo de naranja, de hongos como Beauveria, Metharizium, Trichoderma y Penicillium.
• Utilización de cebos vegetales con hojas pulverizadas de catalina (Clibadium asperun), chirrinchao (Phyllanthus acuminatus) y mirasol (Tithonia diversifolia).
• Uso de extractos de ruda, caléndula, ajenjo y ortiga que producen olores fuertes que repelen a las Hormigas se recomienda siembras cercanas a la boca de entrada al hormiguero.
• Utilización de fermentados, purines y desechos vegetales que puedan generar gases, sustancias orgánicas y malos olores que contaminen el hormiguero y maten a las hormigas.

5. Control químico

Aunque existen varias formulaciones de insecticidas sintéticos denominados formícidas, el Informe de Evaluación de Plaguicidas y Plan de Acción para su Uso más Seguro, PERSUAP, por sus siglas en inglés, sólo recomienda la utilización del ingrediente activo Fipronil formulado como cebo tóxico granulado. Para su utilización se deben seguir las instrucciones de la etiqueta en cuanto al manejo, dosis, medidas de seguridad y elementos de protección personal.Es recomendable, aplicar el cebo sin contacto manual al lado de los caminos de mayor utilización de las hormigas y próximo a las bocas más activas del hormiguero. Para un óptimo resultado, el cebo debe ser cargado por las hormigas hacia el interior del hormiguero, donde las jardineras incorporan el producto al hongo, que al consumirlo las intoxica y mueren lentamente. Cuando mueren las jardineras el hongo deja de ser cultivado y no hay alimento para ninguna hormiga, incluida la reina, y mueren por inanición.El PERSUAP también contempla la posibilidad de aplicar azufre y sulfato de cobre + cal para control del hongo en aquellos hormigueros pequeños y medianos. También, la insuflación de borato sódico y Acefato, la aplicación de Carbaryl en cebo y la termo-nebulización de aceite mineral y Deltametrina para el control del insecto. Programa MIDAS.Plaguicidas:

• Aplicaciones de cebos tóxicos granulados.
• Insuflación de polvos y termo nebulización de aceites y concentrados emulsionables.
• Fipronil (cebo granulado).
• Aplicar Azufre y Sulfato de cobre + Cal (control del hongo).
• Borato sódico y Acefato (insuflación).
• Carbaryl (cebo granulado).
• Aceite mineral y Deltametrina (termonebulización). 

 https://www.croplifela.org/es/plagas/listado-de-plagas/hormiga-arriera-atta-cephalotes

Fuentes:

• Daniel H. Janzen . Historia Natural de Costa Rica Área de Conservación Guanacaste Costa Rica Fuente de V­­­­­­­­­ida Desarrollo Atta Cephalotes ICA
• Manejo Integrado de plagas enfermedades en el cultivo del caucho (Hevea brasiliensis) Medidas para la temporada invernal Bogotá D.C. Colombia 2012 Código: 00.09.34.11C
• Determinación del número de nidos de atta cephalotes l. 1758. Y plantas que defolia en san rafael piña, municipio de Zentla, Veracruz, México I Landero-Torres1; Héctor Oliva-Rivera1; Joaquín Murguía-González 1; María Elena Galindo-Tovar 1; Hilda Lee-Espinosa 1; Dolores García-Rojas1 ; Eraldo Medeiros Costa-Neto 2.1Facultad de Ciencias Biológicas y Agropecuarias, Universidad Veracruzana,
• Ecología geográfica de hormigas cortadoras de hojas Atta y Acromyrmex : un estudio sobre sus patrones de distribución y sus actividades como generadoras de disturbios en diferentes. Farji Brener, Alejandro G.1993 Ministerio Ciencia y Tecnología Gob. Argentina
• USAID Agencia de los Estados Unidos para el Desarrollo Internacional (USAID) – Programa Midas – Presidencia Republica de Colombia Reporte de Evaluación de Pesticidas y Plan para el Uso Más Seguro (PERSUAP) Programa MIDAS
• Departamento de Planeación Manual de Manejo de Hormiga arriera Ing Agr Jairo Clavijo, PhD
• Plan de manejo integrado de la hormiga arriera en el municipio de campo hermoso Boyacá E. D Vanegas Vargas alcaldía municipal de campo hermoso Boyacá junio 2018
• Revista CDYT Univ. Nacional Entre Ríos suplemento 2106_Anglada.pdf
• Comportamiento y selección de sitios de forrajeo de Atta cephalotes (l.) En la estación primates- Municipio de Colosó – sucre (Colombia). Y.P Pérez Pacheco Universidad de sucre
• Alternativa Agroecológica para el Manejo de Atta mexicana en Puebla, México Article in Southwestern Entomologist C Serratos -A. Aragón García B. C. Pérez Torres-J. F. López Olguín.
• Hormigas podadoras: Estudios bioecológicos y alternativas de manejo en sistemas agrícolas y vegetación de monte en Entre Ríos Anglada, Marta*; Saluso, Adriana**; Ermácora, Olga*; Maidana,Alberto*; Dans,Diego*; Decuyper, Clarisa* Autores:* Universidad Nacional de Entre Ríos; ** EEA INTA Paraná
• Análisis de manejo y percepción del impacto de la hormiga Arriera (Atta cephalotes) sobre los habitantes del Corregimiento de Pance, valle del cauca, Colombia UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE OCCIDENTE Facultad de ciencias básicas Departamento de ciencias ambientales Programa de administración del medio ambiente y de los Recursos naturales Stephanie Mera Jaramillo Santiago de Cali 2011