Orígenes evolutivos de la resistencia a los pesticidas
A medida que el mundo prevé alimentar a nueve mil millones de personas de la forma más sostenible posible para 2050, la protección de cultivos contra insectos, enfermedades y malezas tiene un papel vital en el mantenimiento y la mejora de los rendimientos de los cultivos. Si bien la conciencia sobre la importancia del manejo integrado de plagas es cada vez mayor, los pesticidas siguen siendo una parte necesaria de la caja de herramientas de control de plagas para muchos cultivos, en combinación con otros enfoques como las variedades de cultivos resistentes a enfermedades.
La protección duradera de los cultivos es un componente esencial de la seguridad alimentaria actual y futura. Sin embargo, la efectividad de los pesticidas está amenazada por la evolución de patógenos resistentes, malezas y plagas de insectos. Los pesticidas son en su mayoría compuestos sintéticos nuevos y, sin embargo, las especies objetivo a menudo pueden desarrollar resistencia poco después de la introducción de un nuevo compuesto. Por lo tanto, la resistencia a los pesticidas proporciona un caso interesante de rápida evolución bajo fuertes presiones selectivas, que se puede utilizar para abordar cuestiones fundamentales relacionadas con los orígenes evolutivos de las adaptaciones a condiciones nuevas.
Surgen varias interrogantes sobre este tema, como por ejemplo (i) si este potencial adaptativo se origina principalmente a partir de mutaciones de novo o por variaciones permanentes; (ii) qué rasgos preexistentes podrían formar la base de las adaptaciones de resistencia; y (iii) si la recurrencia de los mecanismos de resistencia entre las especies se debe al cruzamiento y a la transferencia horizontal de genes o a la evolución paralela independiente.
Si se comparan los tres grupos principales de pesticidas: insecticidas, herbicidas y fungicidas, si bien la resistencia a estas tres clases de agroquímicos está unida en cierta medida por las fuerzas evolutivas comunes en juego, también hay diferencias importantes.
De los estudios informados hasta la fecha, la imagen emergente es que la resistencia a los herbicidas evoluciona en gran medida mediante la selección de la variación genética en pie, especialmente en el caso de la resistencia metabólica, con menos casos de resistencia del sitio objetivo seleccionados de la variación en pie. La resistencia a los insecticidas ha evolucionado de manera diversa a través de la selección de la variación en pie y las mutaciones de novo, con mecanismos de resistencia metabólicos y en el sitio objetivo que comúnmente ocurren. La resistencia a los fungicidas ha evolucionado predominantemente a través de mutaciones de novo, con una resistencia principalmente en el sitio objetivo.
Esto tiene implicaciones prácticas para la evaluación y el manejo del riesgo de resistencia, y las lecciones aprendidas de la resistencia a los pesticidas deben aplicarse en el despliegue de nuevos métodos no químicos de control de plagas, como las variedades de plantas resistentes, los señuelos y repelentes semioquímicos y los posibles enfoques biotecnológicos futuros, incluido el silenciamiento de genes. Comprender las fuentes probables de resistencia antes de implementar una medida de control aumentaría las posibilidades de un control y manejo proactivos exitosos de la resistencia.