ABSTRACT
Introduction: Leaf-cutting ants Atta cephalotes (Linnaeus) are one of the main insect pests in Latin America; these ants (along with Acromyrmex spp.) present a unique characteristic amongst ants, - the cultivation of the Leucoagaricus gongylophorus Möller (Singer) fungus as a food source. They belong to tribe Attini and build nests in underground chambers which are interconnected by pathways. These voracious ants have attacked over 45 crop fields in Colombia. The main control method has been the use of synthetic chemical products; however, alternative control measures must be established. One alternative that has a great potential are bacteria and their secondary metabolites. Objective: The aim of this study was to evaluate the insecticidal and antifungal effect of bacterial extracts on major worker A. cephalotes ants and the L. gongylophorus fungus. Methods: A total of 118 extracts produced by the same number of bacteria were evaluated. Among the strains that produced the active extracts were: Serratia sp., Xenorhabdus nematophila, Photorhabdus sp., and Bacillus thuringiensis. From each bacterium, extracts were prepared to test both insecticidal and repellent activity on worker ants, also to evaluate growth inhibition assays on L. gongylophorus. Results: Seventeen extracts showed insecticidal activity upon contact, 13 by ingestion, while 8 showed antifungal activity that was statistically significant. In total, 23 bacterial extracts exhibited some type of activity to control Atta cephalotes. Conclusions: The results show 23 bacterial extracts with some type of activity to control A. cephalotes, which exposes the potential there is to explore bacteria, especially entomopathogenic bacteria, which may contain interesting genes for the biological control of insects.
Introducción: Las hormigas cortadoras de hojas (Atta cephalotes) son una de las mayores plagas en América Tropical, estas hormigas (junto con Acromyrmex spp.) presentan una característica única entre las hormigas - el cultivo de un hongo como fuente de alimento (Leucoagaricus gongylophorus). Pertenecen a la tribu Attini y construyen sus nidos en cámaras subterráneas interconectadas por caminos. En el campo son muy voraces atacando más de 45 cultivos en Colombia. La metodología de control usada para el manejo de esta plaga ha sido principalmente el uso de productos químicos sintéticos, sin embargo, es importante establecer alternativas de control. Una fuente con gran potencial son las bacterias y sus metabolitos secundarios. Objetivo: El objetivo de la presente investigación fue evaluar la acción insecticida y antifúngica de los extractos bacterianos en obreras de A. cephalotes y el hongo L. gongylophorus. Métodos: Un total de 118 extractos, producidos por el mismo tipo de bacterias fueron evaluados. Resultados: Entre las cepas productoras se encontraban: Serratia sp., Xenorhabdus nematophila, Photorhabdus sp. y Bacillus thuringiensis. Diecisiete extractos mostraron actividad insecticida por contacto, 13 actividad por ingestión y 8 con actividad antifúngica estadísticamente significativa. En total 23 extractos bacterianos exhibieron algún tipo de actividad para el control de Atta cephalotes. Conclusiones: Los resultados muestran 23 extractos bacterianos con algún tipo de actividad hacia el control de A. cephalotes, los cuales exponen el potencial que hay para explorar bacterias, en especial las entomopatógenas. Estas bacterias pueden contener genes importantes para el control biológico de insectos.
ABSTRACT
ResumenEl éxito de las interacciones parasitoide-hospedero está determinado por la conducta de búsqueda, reconocimiento, ataque y defensa que despliegan los participantes en dicha interacción. Para comprender los patrones comportamentales entre los fóridos parasitoides y su hospedero, Atta colombica, se realizaron observaciones en un fragmento de bosque en el departamento de Córdoba, con un esfuerzo muestral de 186 horas en tres nidos de esta. Se recolectaron fóridos, hormigas atacadas y la carga que llevaban. En total se capturaron 52 individuos de Eibesfeldtphora attae y 54 de Apocephalus colombicus. Se observaron diferencias en cuanto a la forma de ataque y el microhábitat preferido por los parasitoides. No hubo preferencia aparente por el tamaño de las hormigas que atacaron los fóridos, pero seleccionaron cargas de mayor tamaño para posarse sobre ellas. Cuando las hormigas respondieron al ataque, emplearon defensas individuales (adoptando posiciones o aumentando su velocidad) o grupales (cuando hormigas vecinas atacaban al parasitoide). Los fóridos parasitoides especializan su conducta con el fin de garantizar un ataque exitoso sobre su hospedero, quien responde modificando su comportamiento según el parasitoide atacante.
AbstractIn ecology, the success of parasitoid-host interactions is determined by the behavior of seeking, recognition, attack and defense deployed by the participants in the interaction. Our study aimed to understand the behavioral patterns between parasitoid phorids and their host Atta colombica from a forest fragment of Córdoba department, Colombia. We observed three nests of Atta colombica, from December 2013 to Januray 2015 (including dry and rainy seasons), for a total effort of 189 hours. We observed Phorids, their attacks to ants and collected their loads; we also considered differences in the way the parasitoids attacked and observed the microhabitat they preferred. A total of 52 individuals of Eibesfeldtphora attae and 54 of Apocephalus colombicus were collected. Apparently there was no preference for the size of the ants that were attacked by phorids, but larger loads were selected to land on them. When the ants responded to the phorid attack, they used individual defenses (adopting positions or increasing their speed) or grupal defenses (closer ants attacking the phorid). Parasitoid phorids have specialized their behavior, in order to ensure a successful attack on their host, who responded by modifying its behavior, according to the attacker (parasitoid).