Variación de las redes tróficas de coccinélidos afidófagos en función de la disponibilidad de presas, una evaluación a partir de análisis molecular de contenido estomacal.

Abstract

La estructura de las redes tróficas depredador-presa puede variar en función de la abundancia de sus presas. En alfalfales de Chile central, los coccinélidos (Coleoptera: Coccinellidae) son los principales enemigos naturales de áfidos (Hemiptera: Aphididae), cuyas poblaciones decaen drásticamente a medida que avanza la temporada y aumentan las temperaturas. En este trabajo, a partir del análisis molecular de ADN del contenido estomacal por medio de metabarcoding, se estudió cómo cambia la composición y estructura de la red trófica de los coccinélidos más abundantes en este cultivo en escenarios de alta y baja abundancia de áfidos. Adicionalmente, se analizó el rol de presas alternativas, como el polen y otros insectos, esperando un aumento en su consumo ante escenarios de baja abundancia de áfidos. La riqueza y conectividad de la red trófica fueron mayores en escenarios de abundancia de áfidos, mientras que la densidad de interacciones, conectancia, generalidad y vulnerabilidad a nivel de red y de especies de áfidos no variaron. Harmonia axyridis sólo estuvo presente en escenarios de abundancia de áfidos, en cambio Hippodamia variegata y Eriopis chilensis permanecieron en ambos escenarios. La especialización, tanto de la red como de los depredadores, fue baja en ambos escenarios, excepto para H. variegata con una alta especialización a alta abundancia de áfidos. La especie nativa Eriopis chilensis consumió una mayor diversidad de especies de insectos considerados plaga y es la única especie con consumo de áfidos durante toda la temporada. En las tres especies, más del 60% de los coccinélidos consumieron polen. En H. variegata, la cantidad de polen consumido fue menor que en E. chilensis y H. axyridis en escenarios de abundancia de áfidos, aumentando e igualándose a E. chilensis en escenarios de escasez. Este recurso alternativo ayudaría a contrarrestar la escasez de áfidos, favoreciendo la permanencia en el cultivo de estas últimas dos especies. La composición de red trófica de los coccinélidos más abundantes en estos cultivos efectivamente disminuye ante escenarios de escasez de áfidos y presas alternativas como el polen tienen un rol relevante para la permanencia de los depredadores en el cultivo en este escenario. Sin embargo, la estructura general de esta red no varía ante cambios en la abundancia de áfidos. A nivel de especies, el efecto encontrado sobre la generalidad de H. variegata requiere estudios posteriores.

The structure of predator-prey food webs can vary depending on the abundance of their prey. In alfalfa fields of central Chile, coccinellids (Coleoptera: Coccinellidae) are the main natural enemies of aphids (Hemiptera: Aphididae), whose populations decline dramatically as the season progresses and temperatures rise. In this survey, based on DNA metabarcoding analysis of the stomach content, we studied how the composition and structure of the food web of the most abundant coccinellids in this crop changes in scenarios of high and low abundance of aphids. Additionally, we analyzed the role of alternative prey, such as pollen and other insects, expecting an increase in their consumption in scenarios of low abundance of aphids. The richness and connectivity of the food web were higher in scenarios of high abundance of aphids, while the density of interactions, connectance, generality and vulnerability at the network and aphid species level did not vary. Harmonia axyridis was only present in scenarios of high abundance of aphids, instead, Hippodamia variegata and Eriopis chilensis remained in both scenarios. The specialization at the network and predator species level was low in both scenarios, except for H. variegata with a high specialization at high abundance of aphids. The native species E. chilensis consumed a larger diversity of species of insects considered pests and is the only species with consumption of aphids throughout the season. In all three species, more than 60% of the coccinellids consumed pollen. In H. variegata, the amount of pollen consumed was lower than in E. chilensis and H. axyridis in scenarios of high abundance of aphids, increasing and becoming similar to E. chilensis in scenarios of scarcity. This alternative resource would help to counteract the scarcity of aphids, favoring the permanence of these last two species in the crop. The composition of the trophic network of the most abundant coccinellids in these crops effectively decreases under scenarios of scarcity of aphids and alternative prey such as pollen have a relevant role for the permanence of predators in the crop in this scenario. However, the general structure of this network does not vary with changes in the abundance of aphids. At the species level, the effect found on the generality of H. variegata requires further studies.