Conoce al mosquito detrás del proceso de polinización del árbol de cacao

Carolina Gómez – Bióloga

Como bióloga y amante del chocolate me pareció increíble descubrir que en la literatura científica había muy poco contenido acerca de la polinización natural de cacao. Al darme cuenta de que los insectos que polinizaban el cacao eran poco conocidos, particularmente en Colombia, quise averiguar un poco más para así contribuir un poco a esta área de conocimiento en el país. Desde la universidad me interesó la entomología (área de la biología que estudia los insectos) y tuve oportunidad de aprender de los diversos ordenes de insectos. Para mi proyecto de grado en 2018 me puse en contacto con Luker Chocolate. Ellos, me brindaron asesoría y apoyo para la investigación que quería llevar a cabo con insectos polinizadores de cacao. Los resultados fueron alentadores y la información resultó ser muy valiosa, tanto así, que continuamos con el proyecto hasta el día de hoy.

El proceso de polinización del árbol de cacao

La polinización es un proceso que permite la formación de semillas en las plantas. Inicia cuando los granos de polen provenientes de la parte masculina de una flor entran en contacto con la parte femenina de la misma especie, y finaliza cuando el grano de polen fecunda exitosamente el óvulo, dando origen a una o varias semillas. La polinización puede ser manual o mediada por diversos vectores como el agua, el viento, animales vertebrados como aves y murciélagos e invertebrados como mariposas, abejas y moscas. Las flores ofrecen alimento o refugio para sus visitantes y en retorno, los visitantes llevan el polen de una flor a otra dando origen a nuevos individuos.

El árbol de cacao Theobroma cacao produce alrededor de 250.000 flores al año y estas son hermafroditas, es decir, tienen partes masculinas y femeninas. Sin embargo, una flor de cacao no se puede autopolinizar y necesita el polen de otra flor –de otro o del mismo árbol– para poder crear descendencia. Las flores de cacao tienen una polinización estrictamente entomófila, es decir que solamente puede ser polinizada por insectos, particularmente, por moscas diminutas pertenecientes a la familia Ceratopogonidae.

Esta limitación se debe a varios factores

Lla flor mide apenas dos centímetros
El polen está protegido por los pétalos,
Por su forma y textura el polen no puede ser transportado por el viento o por el agua.

Solo un insecto muy pequeño y peludo (como los ceratopogónidos) pueden ingresar a la flor y acceder al polen. Aproximadamente, sólo el 10% de flores son polinizadas; y las flores que no, son abortadas como mecanismo natural de la planta. Del total de flores polinizadas menos del 5% se desarrollan a frutos maduros (Groeneveld et al., 2010).

Flor de cacao

La polinización manual se usa en los cultivos con el fin de garantizar la producción de frutos. Un agricultor no experimentado puede realizar el proceso en 50 segundos, mientras que uno con más experiencia lo realiza en la mitad de este tiempo. Por otro lado, una mosca polinizadora puede visitar entre 300 y 7000 flores al día. Sin embargo, como no existen estudios locales sobre polinizadores, no se conoce con certeza su efectividad en cultivos colombianos. Los estudios relacionados con polinización e insectos polinizadores en Colombia son reducidos y muy antiguos (se realizaron entre 1970 y 1980).

Hembra de Forcipomyia con huevos adentro.

¿Cómo ayudan los insectos a la polinizacion del árbol de cacao?

Todo el ciclo de vida de los polinizadores ocurre en las plantaciones de cacao, allí encuentran todo lo que necesitan para su correcto crecimiento

Un lugar húmedo y sombreado para que las hembras pongan sus huevos.
Materia en descomposición con microorganismos de los que se alimentan las larvas.
Flores de cacao ricas en néctar en las cuales se pueden alimentar o refugiar los adultos.

Es importante aclarar que los adultos son los únicos que polinizan y solamente viven 10 días.

Debido a su pequeño tamaño no se pueden realizar observaciones directas de estas moscas, capturarlas mientras vuelan es muy difícil y por esto, decidimos buscar otros medios para colectarlas. Utilizamos unas trampas en forma de cono de 80 centímetros de diámetro con un tarro colector de plástico; y las ubicamos sobre la hojarasca (capa de hojas en el suelo). Dejamos las trampas 15 días bajo los árboles para asegurarnos de que los adultos volaran hacia la parte de arriba de la trampa y luego cayeran al tarro con alcohol. Posteriormente, llevábamos los tarros al laboratorio y separábamos uno a uno los insectos capturados utilizando un estereoscopio para identificarlos correctamente.

Nuestra investigación sobre el mosquito del arbol de cacao

Iniciamos el proceso utilizando diferentes sustratos con el fin de verificar si había algo que atrajera más a los polinizadores como tallos de árboles asociados al cultivo y excremento de animales herbívoros. Sin embargo, el excremento no resultó ser buen atrayente, pero los tallos de banano sí, debido a la humedad que mantienen. En total contabilizamos 1522 moscas polinizadoras durante los dos meses, un promedio de seis moscas polinizadoras por árbol. Con la utilización de los tallos de banano sobre la hojarasca, encontramos un promedio de 11 individuos por árbol. Este incremento fue leve, pero significativo.

La trampa de mosquitos.

El segundo muestreo se llevo a cabo entre septiembre y diciembre de 2019. En esta ocasión, encontramos 1030 moscas polinizadoras en las plantaciones de cacao fino de aroma en el Casanare, Necoclí y en la Granja Luker. En este caso no hicimos experimentos ya que el objetivo era contabilizar la cantidad de moscas polinizadoras durante la temporada de esos meses de lluvia. Con estos datos, podríamos comparar los resultados con otras temporadas más secas en otros meses del año. Durante la temporada de lluvia logramos contar hasta 100 individuos en un solo árbol, sin embargo, el promedio fue de siete mosquitas por árbol analizado.

Finalmente, desde enero hasta Julio del 2020 hemos encontrado 164 individuos polinizadores en Casanare, Necoclí y la Granja. En este caso el promedio ha sido menor a un individuo por árbol. Los pocos polinizadores se deben a la temporada seca puesto que las moscas necesitan un lugar húmedo para sobrevivir. El sol directo y la poca sombra no les permite establecerse y los deseca muy fácil. Con estos resultados evidenciamos la importancia de la sombra y humedad en los cultivos para proteger a los árboles de cacao fino de aroma y a sus polinizadores.

En El Paraíso, la finca de cacao de Luker Chocolate en Casanare, se viene reemplazando el cultivo de palma africana por cacao. Los cultivos de palma africana tienen un impacto negativo en la biodiversidad general y en algunos grupos específicos de insectos como las mariposas, hormigas y cucarrones. En este último muestreo hemos puesto trampas bajo palmas y encontramos casi siempre menos del 80% de insectos que hay en las trampas bajo árboles de cacao. Sorprendentemente apenas después de 3 años de reemplazo de palma por cacao, hemos encontrado mucha más diversidad de la esperada e incluso encontramos poblaciones de polinizadores empezando a establecerse en el cultivo. Lo anterior es un resultado muy alentador pues indica que solo con replantar otros árboles como el cacao, se puede empezar un proceso de restauración del ecosistema particularmente de la entomofauna (insectos que viven en el suelo) que se había perdido con años de cultivos de palma y que pueden estar ayudando a la fertilidad de la tierra y su capacidad agrícola.

¿Por qué el mosquito es importante para la producción del cacao?

Seguimos explorando y buscando respuestas a las diferencias entre las poblaciones de polinizadores en donde se incluyen algunas variables climáticas y otros factores que cambian en los cultivos como clones de cacao, edad del cultivo, sistema de riego etc. Nuestro objetivo, lograr una mejor productividad en los cultivos de cacao, ser los pioneros en este tema que es prácticamente desconocido en Colombia, para posteriormente transferir este conocimiento a los cacaocultores con los que trabajamos para mejorar sus prácticas agroproductivas.

Los resultados que obtuvimos son supremamente valiosos. Reportamos por primera vez la presencia de polinizadores en plantaciones de Luker, uno de los primeros registros actuales en Colombia y por medio de fotos pudimos registrar a los insectos polinizadores de cacao, que antes sólo se habían visto en libros. Así, por primera vez, le mostramos a los cacaocultores e ingenieros agrónomos cómo se ve uno de sus grandes aliados en el cultivo de cacao. Finalmente, conocer la relación entre la planta y el polinizador es necesario para manejar apropiadamente los sistemas agroforestales, su diversidad, y entender el proceso complejo de la polinización. Si se conoce bien a la población de polinizadores, cómo aumentarla y mantenerla, se puede utilizar para beneficio de la producción y de los agricultores, un conocimiento crucial para mejorar la productividad del cultivo de cacao.