Plant phenology and larval instar influence the efficacy of Bt maize against Spodoptera frugiperda (Lepidoptera: Noctuidae)

Imagine as plantas de milho como arranha-céus gigantes de vários andares e a lagarta-do-cartucho (Spodoptera frugiperda) como uma pequena e faminta equipe de construção tentando comer o caminho através do edifício. Por anos, os agricultores têm dependido de um tipo especial de milho "inteligente" (milho Bt) que atua como um sistema de segurança, produzindo proteínas venenosas invisíveis para eliminar essas pragas. Mas um novo estudo do Brasil sugere que esse sistema de segurança não está funcionando da mesma forma o tempo todo, em todo o edifício ou contra todos os membros da equipe.

Aqui está a história do que acontece quando a planta cresce, a lagarta envelhece e a "segurança" começa a desaparecer.

O Edifício "Inteligente" vs. A Equipe Faminta

Os pesquisadores testaram um híbrido de milho de alta tecnologia específico chamado VTPRO® PRO4. Pense neste híbrido como um edifício equipado com quatro tipos diferentes de guardas de segurança (proteínas chamadas Cry1A.105, Cry2Ab2, Vip3Aa20 e Cry3Bb1) projetados para deter a lagarta-do-cartucho. Eles compararam isso a um edifício de milho comum, não-Bt, que não possui guardas nenhum.

Eles montaram um experimento massivo com dois grupos de lagartas:

1. A Equipe do "Laboratório": Estas lagartas foram criadas em um ambiente de laboratório seguro e controlado por 35 gerações. Elas eram como a equipe "ingênua" que nunca tinha visto um guarda de segurança antes.
2. A Equipe de "Campo": Estas eram lagartas selvagens capturadas diretamente de um campo de milho em Dourados, Brasil. Elas eram as "veteranas", provavelmente tendo encontrado sistemas de segurança semelhantes antes.

As Três Grandes Surpresas

1. O Problema da "Lagarta Mais Velha"
O estudo descobriu que a idade da lagarta importa muito. Quando os pesquisadores alimentaram larvas de primeiro ínstar (lagartas minúsculas, recém-nascidas, como recrutas bebês) com o milho Bt, o sistema de segurança funcionou muito bem. Mas quando alimentaram larvas de terceiro ínstar (lagartas mais velhas, maiores, mais resistentes, como membros seniores da equipe), o sistema foi significamente menos eficaz.

• A Analogia: É como um portão de segurança que detém uma criança, mas deixa um adulto passar livremente. As lagartas mais velhas tinham crescido o suficiente e desenvolvido sistemas digestivos fortes o suficiente para lidar com o veneno que matava seus irmãos mais novos. Embora o sistema não as tenha parado completamente, ele foi muito menos letal para elas do que para os bebês.

2. O Efeito "Skyline" (Onde na Planta?)
A planta de milho não é uniforme. Os pesquisadores cortaram folhas do topo (dosel superior), do meio e da base (dosel inferior) da planta.

• No Estágio V3 (Planta Jovem): Quando o milho era jovem (estágio V3), as folhas do topo eram geralmente as mais perigosas para as lagartas, mostrando taxas de mortalidade mais altas do que as folhas da base. No entanto, o estudo observou que, embora as folhas do topo fossem mais eficazes, a diferença estatística entre o topo e a base nem sempre era forte o suficiente para ser considerada uma regra definitiva em todos os testes.
• No Estágio V8 (Planta Mais Velha): Conforme a planta de milho crescia (estágio V8), o sistema de segurança parecia perder sua força em todos os lugares. A diferença entre as folhas do topo, do meio e da base desapareceu, e o veneno não era forte o suficiente para matar as lagartas em qualquer seção.
• A Analogia: Imagine um edifício onde os guardas de segurança estão concentrados no andar superior quando o edifício é novo. À medida que o edifício envelhece, os guardas ficam cansados e o veneno que eles carregam desaparece, deixando todo o edifício vulnerável.

3. A Equipe "Veterana" é Mais Resistente
Quando os pesquisadores testaram a Equipe do Laboratório, o milho Bt funcionou muito melhor. Mas quando testaram a Equipe de Campo (as selvagens), o milho Bt mal funcionou. Na verdade, a taxa de mortalidade para a Equipe de Campo no milho Bt foi frequentemente semelhante à taxa de mortalidade no milho comum, não-Bt.

• A Analogia: A Equipe do Laboratório era como um grupo de turistas que não sabia como contornar um posto de controle de segurança. A Equipe de Campo era como um grupo de moradores locais que sabiam exatamente quais portas estavam destrancadas e como passar despercebidos pelos guardas. O estudo sugere que essas lagartas selvagens já evoluíram para resistir ao veneno.

O Que Isso Significa para o "Sistema de Segurança"

O artigo argumenta explicitamente que a eficácia do milho Bt não é uma característica fixa e imutável. É um jogo de gato e rato dinâmico que muda dependendo de:

• Quão velha a planta é: O veneno diminui conforme a planta amadurece.
• Onde a lagarta está comendo: As folhas do topo são geralmente mais tóxicas do que as folhas da base, mas apenas quando a planta é jovem, e mesmo assim, a diferença nem sempre é estatisticamente massiva.
• Quão velha a lagarta é: Lagartas bebês morrem; lagartas grandes sobrevivem muito melhor.
• De onde a lagarta veio: Lagartas selvagens são muito mais difíceis de matar do que as criadas em laboratório.

Os autores sugerem que isso cria "janelas de sobrevivência". Se uma lagarta nasce quando a planta é jovem e come as folhas do topo, ela pode morrer. Mas se ela sobreviver aos estágios iniciais, ou se já for uma lagarta mais velha e resistente, ou se estiver comendo de uma planta mais velha onde o veneno é fraco, ela pode viver para crescer e ter filhotes. Essas lagartas sobreviventes carregam genes de "resistência", o que significa que a próxima geração será ainda mais difícil de matar.

A Conclusão Final

O estudo conclui que confiar apenas no milho Bt é arriscado. O "sistema de segurança" não está falhando porque a tecnologia está quebrada; está falhando porque o ambiente está mudando. A planta perde o veneno conforme amadurece, as lagartas ficam mais fortes conforme crescem e as lagartas selvagens já estão aprendendo a desviar dos tiros.

Os pesquisadores não afirmam que isso seja uma derrota total, mas alertam que a estratégia atual pode estar criando uma "tempestade perfeita" para a resistência. Para manter o milho seguro, eles sugerem que precisamos pensar sobre quando e onde as lagartas estão comendo, não apenas sobre que tipo de semente plantamos. Se não levarmos em conta essas "janelas de sobrevivência", as pragas podem eventualmente superar o sistema de segurança por completo.