Potencial biótico lombrices rojas y africana

ABSTRACT

Only two of the approximately ten earthworm species that may be used for vermiculture, namely the Eurasian Eisenia fetida and Eisenia andrei, occur extensively in agricultural facilities from tropical areas to high latitudes with severe winters, while the African species Eudrilus eugeniae is spreading southwards in South America, possibly due to favorable conditions caused by climate change. Despite its lower tolerance to extreme temperatures, E. eugeniae represents an interesting alternative, not only for protein production, but also for their ability to reconvert biodegradable organic wastes into fertilizer.This conclusion stems from comparisons of reproductive potential that show it to be similar among the three species. At present, these potential capacities of E. eugeniae are not yet adequately appreciated. Stress situations are discussed.

Key words: Eisenia ssp., Eudrilus eugeniae, Vermiculture, Reproductive potential.

RESUMEN

De la escasa decena de especies de lombrices que pudieran ser utilizadas en lombricultura, sólo dos de ellas, Eisenia fetida y Eisenia andrei, ambas de origen eurasiático, se hallan presentes en cultivos desde el trópico hasta latitudes altas con inviernos rigurosos, mientras que Eudrilus eugeniae, originaria de África, en Sudamérica se esta extendiendo gradualmente hacia el sur, favorecida posiblemente por el cambio climático. E. eugeniae, a pesar de ser menos tolerante a extremos térmicos, presenta alternativas interesantes no solo para la producción de proteínas, sino también por su aptitud para reconvertir residuos orgánicos biodegradables en abono, como surge del contraste del potencial reproductor de las 3 especies en cuestión y que es muy semejante en todas ellas. Una aptitud no suficientemente ponderada, al presente, para E. eugeniae. Se discute la incidencia de situaciones de estrés.

Palabras clave: Eisenia ssp., Eudrilus eugeniae,  Lombricultura, Potencial reproductor.

INTRODUCCION

En el marco de los atributos que deben poseer las lombrices para ser utilizables en vermicultivos,  relativas a rusticidad (tolerancia a factores ambientales adversos), metabolismo elevado, prolíficas, capacidad de apiñamiento, etc.,  son muy pocas las especies que proveen el perfil adecuado: Glossoscolescidae, Dendrobaena veneta, Amynthas ssp., Pheretima ssp., Polypheretima elongata, Perionyx excavatus, Eudrilus eugeniae, Lumbricus rubellus, Eisenia fetida y E. andrei. Un listado que, según las condiciones ambientales y climáticas imperantes, experimenta bajas.

La familia de los Glososcolécidos (con especies del género Glossoscolex) es potencialmente interesante para el cultivo en el trópico. Requiere investigación (Schuldt, 2002).

Dendrobaena veneta es posiblemente la menos apta del listado, por ser poco prolífica, de crecimiento lento y poco tolerante a cambios térmicos.

Amynthas ssp., Pheretima ssp. y Polypheretima elongata. Entre algunas de las especies de los dos primeros géneros existe sinonimia. Utilizadas (particularmente P. elongata) en gestión de residuos municipales en la India. Poseen el inconveniente de no soportar temperaturas de inviernos moderados.

Perionyx excavatus es una especie común en el trópico de Asia, utilizada en lombricultivos de Australia y Filipinas. Fácil de manejar, crecimiento rápido, extremadamente prolífica –aún mas que E. fetida– pero muy acotada por la temperatura (9 a 30o C). En este aspecto semeja a Eudrilus eugeniae. Posiblemente esta especie posea las condiciones óptimas cuando interesa la producción de carne (proteínas).

Lumbriccus rubellus requiere investigación y mientras, debiera evitarse su introducción en ambientes mas allá de su distribución natural (también válido para E. eugeniae). No se entiende el interés que suscita L. rubellus considerando el menor potencial reproductor de esta especie respecto de E. eugeniae,  Eisenia fetida y E. andrei (Domínguez, 2004, Schuldt, 2006). Estas últimas, actualmente, son las mas interesantes para su utilización en cultivos intensivos, razón por la cual contrastaremos los aspectos biológicos salientes de ellas, lo que a los fines prácticos significa evaluar solo dos especies, dado que las diferencias en términos reprobiológicos entre ambas Eisenia son imperceptibles, al punto que hasta hace poco parecía se trataba de 2 subespecies (E. fetida fetida y E. fetida andrei) (Domínguez y col., 2005).

El objetivo del trabajo centra en valorar el potencial biótico de Eisenia fetida, Eisenia andrei y Eudrilus eugeniae  en el marco del manejo de vermicultivos intensivos y discutir los alcances del potencial reproductor (R”) (Schuldt y Damborenea, 1987)  en especies de lombrices con parámetros biológico-reproductivos más o menos semejantes y plantear su utilización como una herramienta útil para anticipar la prevalencia (o desplazamiento) de alguna de ellas en lombricultivos mixtos, como es el caso de Eisenia fetida, Eisenia andrei y Eudrilus eugeniae.  Esta última especie, es probable, que adquiera significancia en los lombricultivos dado que ya existe una empresa brasilera (Minhobox) que la promociona y comercializa. Paralelamente, interesa también considerar en que medida R” puede ser un estimador para cuantificar diversas situaciones de estrés de origen biológico, físico y/o químico (predación, parasitismo, disponibilidad de nutrientes, contaminantes, factores climáticos, etc.), tanto en condiciones de laboratorio como temperie.

ASPECTOS BIOLÓGICO REPRODUCTIVOS DE Eisenia fetida (y E. andrei) y Eudrilus eugeniae.

Eisenia fetida (y E. andrei)

Quienes nos hallamos lejos del trópico estamos familiarizados con E. fetida y E. andrei, dos especies estrechamente vinculadas oriundas de Eurasia, catalogadas como “de climas templados”,  son activas a lo largo de un gradiente térmico amplio, desde 00 C hasta 350 C (¿420 C?). Actividad reproductora intensa entre 14 y 270 C. Por debajo de 100 C  (¿o de 70 C?) la reproducción cesa. Posiblemente exista adaptación local, ampliando de un  modo discreto estos valores (Domínguez, 2004; Schuldt y col., 2005).

Alcanzan, con algunas dietas, tallas de hasta 12 cm, con pesos de 1,4 gr, si bien comúnmente se estabilizan en torno a los 6 cm y 0,8 gr.

La producción semanal de cocones (puestas) declina a lo largo de la vida de los animales, alcanzando el máximo de 4,9 cocones/semana/adulto entre los 80 y 90 días de vida (media de 2,45 cocones/semana/adulto). Una producción que decae de modo abrupto cuando el apiñamiento supera el 80% de la capacidad de porte del alimento (Schuldt y col., 2005). El número medio de huevos (o embriones) por cocón fluctúa de 2,5-4,0 (máximo 9 –¿12?) (Martínez-Cerdas, 1999). La viabilidad de los huevos se sitúa en 73-80% (Domínguez, 2004).

La humedad requerida para los cultivos de E. fetida ha sido motivo de controversia, aunque hay consenso en situar el óptimo en torno al 85 %, aunque tolera inmersiones prolongadas (Schuldt y col., 2005).

Eudrilus eugeniae

Originaria de África y dispersada por el hombre en las áreas tropicales del mundo (y otras no tan tropicales como EEUU y Canadá), citada para Brasil, por lo que no sorprende su presencia en Paraguay, donde esta especie ingresa desde el medio circundante al cultivo de Eisenia fetida de Rainer Lindhorst, un productor de Itapúa,  quien nos remite ejemplares para su determinación (realizada por Catalina de Mischis, UNC, depositados en la Colección de Invertebrados, Fac. Cs. Naturales y Museo, UNLP). Pareciera ser la especie indicada para producir proteínas (biomasa), incluso con temperaturas altas (25 a 300 C). La temperatura óptima para cultivarla centra en 250 C, tolerando mínimas de 150 C (sobre la base de datos de Slocum, ¿2003?, tolera temperaturas en torno a 80 C, que para las poblaciones de Itapúa, según Lindhorst –comunicación personal- podría extenderse a 6-70 C) y máximas de 300 C.

La tasa de aumento en biomasa es mayor que la de E. fetida, con pesos medios de adultos en los cultivos que sextuplican los de E. fetida (mas de 3,0 gr).

La producción de cocones varía de 2,94 a 3,57 cocones/semana/adulto, cuyo contenido es de 2-2.7 embriones (lombrices)/cocón, con una viabilidad del 75 al 84% (Domínguez, 2004). Lindhorst (comunicación personal) hace notar que E. eugeniae mantiene una elevada tasa de producción de cocones aún con densidades elevadas y en torno a la capacidad de porte del sustrato, contrariamente a lo observado en E. fetida (Schuldt, 2006). Los tiempos de incubación son un 30% inferiores a los de E. fetida, mientras que para alcanzar la madurez sexual requiere de un 25-30% más de tiempo (Domínguez, 2004).

La humedad que requiere esta comprendida entre 70 y 85%, con un óptimo cercano al 80% -posiblemente algo menos por el comportamiento observado frente al riego (pánico).

Un comentario frecuente respecto del manejo de E. eugeniae se refiere a la dificultad para extraerla del sustrato una vez agotado este. Sobre la base de la experiencia de Lindhorst (comunicación personal) no pareciera ser así, ya que, en los cultivos en recipientes superpuestos, los ejemplares pasan rápidamente a los que contienen compost no procesado previamente.

El potencial reproductor

El potencial reproductor informa sobre situaciones de los vermicultivos. En oligoquetos ha sido aplicado en E. fetida y no en otras especies de lombrices, no obstante pueden efectuarse algunas extrapolaciones y comparaciones interesantes si se es criterioso en la aplicación del concepto. Una expresión simple que ha dado resultado en invertebrados es la que derivamos de Wildish (1979, 1980), donde R” =  x(bnp) [x: 100 lombrices de la población en una situación dada; (b): número medio de embriones-lombrices/cocón; (n): número medio de puestas/año; y (p): las proporciones de adultos y subadultos]. Cuando se evalúan experiencias en bandejas (pruebas con “equis” cantidad de lombrices:  P5L, P10L, P50L, etc.) u otro medio bien monitoreado que permite identificar / cuantificar el número de adultos del lote y se excluye la posibilidad de que algún clitelado pierda el clitelo, puede utilizarse el término “p” sólo considerando adultos (criterio seguido por Wildish en la ecuación original). Las variaciones  de “R” observadas para E. fetida son de 1.000 a 12.500 (valores calculados considerando sólo 1 puesta semanal) (Schuldt y col., 1999).

Se sabe que en situaciones de baja densidad, tales como las que se observan cuando se invaden nuevos sustratos por emigración de adultos y subadultos, se generan poblaciones residuales en los sectores abandonados, que cuando no se los realimenta, como ocurre cuando se hace un manejo con autosiembra (Schuldt, 1993; Schuldt y col., 1999) llegan a cierto equilibrio con el sustrato agotado y con pérdida del clitelo. Tanto las poblaciones emigrantes como las residuales poseen valores muy elevados de “R”. El mismo valor de “R” posee entonces connotaciones distintas ya que en las poblaciones residuales la reproducción tiende al mínimo, mientras que las invasoras desarrollan al máximo su potencial. En poblaciones apiñadas, en equilibrio con el sustrato y que no se subdividen periódicamente (lombricultivos domésticos con dimensiones adecuadas al suministro de materia orgánica que reciben), también se aprecian valores muy elevados de “R” pero con baja producción de cocones. Descensos bruscos del valor de “R” se relaciona con fugas importantes.

El potencial reproductor de Eisenia fetida y Eudrilus eugeniae.

De lo expuesto se infiere que son dos las situaciones que interesaría contrastar mediante “R”: a) El apiñamiento medio de un cultivo en desarrollo (cuya estructura poblacional correspondiente es solo conocida para E.fetida) y; b) poblaciones colonizadoras (migradoras) que abandonan lombricultivos saturados. En el primer caso los animales adultos y subadultos representan aproximadamente el 15% de la población (el 85% corresponde a cocones y juveniles), mientras que las poblaciones que invaden nuevos sustratos se hallan integradas por animales adultos y subadultos. Ambas condiciones permiten suponer que el potencial se traducirá en un incremento efectivo de la población.

La tabla 1 consigna las bases para el cálculo del “R” y los valores resultantes para ambas especies.

Tabla 1: Eisenia fetida y Eudrilus eugeniae. Fecundidad, postura semanal y potencial reproductor “R” para dos condiciones de cultivo: a) Apiñamiento medio, b) poblaciones colonizadoras (búsqueda de alimento).

DISCUSION

Sobre la base de los resultados de la evaluación del potencial reproductor para ambas especies, podría sorprender que en el trópico E. eugeniae no tenga la presencia esperada ya que en los cultivos predomina E. fetida, como se desprende de la experiencia en Cuba (Peña-Turruela y col., 2002), donde inicialmente en el proyecto de Agricultura Urbana se utilizaron las dos especies, lo cual posiblemente se relacione con la mayor tolerancia de E. fetida a temperaturas por encima de los 300 C.

Otro aspecto, y que habría que reconsiderar, se refiere a la dificultad para separar los ejemplares de E. eugeniae del sustrato una vez procesado el mismo (una cita recurrente en la bibliografía). Contexto en el que es interesante señalar que, sobre la base de la experiencia de Lindhorst  (comunicación personal), E. eugeniae abandona aun con mayor rapidez que E. fetida los sustratos procesados utilizando como cebo compost nuevo.

El cambio climático opera a favor de una dispersión de E. eugeniae hacia latitudes más altas, incrementando las posibilidades de su ingreso en lombricultivos con E. fetida y E. andrei, un hecho cierto por la información recibida de Lindhorst (Paraguay) y probable por referencias personales de Sanchez-Acosta (México) cuyo lombricultivo de E. fetida pareciera haber sido colonizado por E. eugeniae (o en su defecto ¿por otro Eudrílido?).

Cabe preguntarse acerca de cuales podrían ser las consecuencias del encuentro de ambos géneros en un mismo lombricultivo. La respuesta al interrogante se halla íntimamente ligada  al manejo del mismo en torno a factores críticos como humedad del medio y densidad de poblamiento del sustrato. Considerando que los potenciales reproductores de E. fetida y E. eugeniae son equiparables, un descenso en la humedad del cultivo asociado al apiñamiento creciente puede sustentar la dominancia de E. eugeniae. Dominancia que se vería favorecida además por el hecho de que los cultivos de E. fetida se integran con E. andrei, siendo esta última una especie de origen reciente cuyo aislamiento es post-cópula (Domínguez y col., 2005; Perez-Lozada y col., 2005) lo que conduce a  encuentros sexuales sin descendencia cuando uno de los consortes pertenece a la otra especie.

Mas allá del estrés hídrico, se sabe que toda presión del medio se traduce en una elevación de la tasa metabólica, acrecentando el despilafarro energético y genera una reasignación de recursos, propiciando en algunos casos que se vea favorecido el crecimiento corporal en desmedro de la inversión en reproducción (Aira y col., 2007), lo que es manifiesto en animales cuyos oocitos albergan abundante vitelo (moluscos, crustáceos, peces y otros) (Schuldt, 1990). En oligoquetos los oocitos son relativamente pobres en reservas, la puesta poco numerosa y la fecundidad pareciera ser independiente de la talla (Schuldt y col., 2005), de modo que el aumento del tamaño de los animales sometidos a estrés tampoco significa una inversión reproductiva a futuro. Por otra parte, Domínguez y col. (1997) constatan para Eisenia andrei que instancias de estrés inciden negativamente sobre la fecundidad, consignando descensos del 25% en el tamaño de sus puestas.

Consecuentemente, la prevalencia de uno u otro género en lombricultivos mixtos es definida por las situaciones de apremio que pudieran surgir en el manejo del cultivo. En ese contexto la ecuación utilizada para  calcular R” puede ser predictiva. Una razón adicional para incorporarla a las pruebas requeridas en el marco de las normas de la International Organization for Standardization (ISO, 1993 y 1996) que establece criterios para mensurar el efecto de poluentes sobre la actividad reproductiva de E. fetida, así como a las diversas variantes de pruebas de laboratorio efectuadas con lombrices (P5L a P50L) para determinar los tiempos de composta mínima para diferentes materias orgánicas, capacidad de porte de diferentes sustratos, aceptación de alimentos, contrastado de dietas, etc. (Schuldt, 2006).

CONCLUSIONES

1. El cambio climático favorece el ingreso ocasional de E. eugeniae a lombricultivos de E. fetida, generando tensión entre las poblaciones de ambas especies.
2. El potencial reproductor de E. fetida y E. eugeniae es muy semejante, no obstante, las estrategias de conducción de los vermicultivos generan situaciones de estrés que imprimen un sesgo definido al desarrollo de las respectivas poblaciones y cuantificable en términos de R”.
3. Si bien en lombricultivos mixtos E. fetida desplaza otras lombrices, el encuentro con E. eugeniae puede conducir a situaciones de equilibrio o derivar en una dominancia de esta última si en la conducción se descuida el riego.
4. Para predecir las alternativas posibles (coexistencia, dominancia) derivadas  del encuentro de ambas especies es imperioso cuantificar en que medida la actividad sexual de E. eugeniae es menos sensible al efecto negativo del apiñamiento.
5. E. eugeniae merece una segunda oportunidad en cuanto a su aptitud para reconvertir residuos biodegradables en abono y no solo como fuente proteica, aspecto seguramente supeditado a la caída en la producción de las pesquerías, lo que en algún momento inclinará la balanza a favor de esta especie para producir carne o harina.

RECOMENDACIONES

El potencial reproductor (R”) se perfila como un estimador sensible ante cambios del entorno físico-químico y biológico que afectan la trama reproductiva, por lo que se recomienda incorporar el cálculo de R” cuando interesa objetivar interacciones entre distintas especies de lombrices en lombricultivos mixtos y valorar la incidencia de situaciones de estrés sobre parámetros repro-biológicos.

Sobre la base de consideraciones ambientales se desaconseja la introducción de E. eugeniae a regiones donde no integra naturalmente la oligoquetofauna local por la posibilidad de que pudiera constituirse en vector de alguna patología  de origen viral, bacteriana o debida a protistas (¿Gregarinas?) y helmintos (particularmente Trematodes Digeneos).

AGRADECIMIENTO

A la Dra. Catalina de Mischis por la determinación de los ejemplares de Eudrilus eugeniae (depositados en la Colección de la División Invertebrados, Fac. Cs. Naturales y Museo, UNLP), al Sr. Rainer Lindhorst, que gentilmente nos remitiera E. eugeniae para su estudio y compartiera su experiencia con estos animales.

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Por: Miguel Schuldt
Conicet, AER INTA  El Bolsón;
E-mail: [email protected].

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