CARACTERÍSTICAS PRINCIPALES INVESTIGACION DE GRUPO

CARACTERÍSTICAS PRINCIPALES
Explicación General
¿ Qué es un insecto?
Que tan abundantes son los insectos?. Una pregunta de difícil respuesta que desafía la imaginación de cualquier investigador. El entomólogo Británico *** Williams estimó que alrededor de un billón de de billones de insectos se encuentran vivos en cada momento. Esta increíble cantidad indica que hay aproximadamente 200 millones por cada ser humano y esto implica la presencia de 10 billones de insectos por cada kilómetro cuadrado en la superficie de la tierra.
Los insectos también son el grupo más diverso del Reino Animal en forma combinada, se ha estimado que el número de especies varía de uno a diez millones. Sin embargo, no existe un mecanismo preciso que permita realizar los cálculos en forma exacta y la mayoría de los entomólogos coinciden en que una gran cantidad de estas son desconocidas para la ciencia. Desde un punto de vista ecológico son los organismos consumidores de plantas más numerosos, a tal grado que las principales plagas agrícolas se componen de insectos con la capacidad suficiente de arrasar plantaciones enteras en cuestión de unos pocos días. También hay insectos que funcionan como depredadores o parasitoides de los consumidores de plantas y otros, se dedican a descomponer la materia orgánica de origen animal o vegetal para transformarla en suelo. Se puede afirmar que los insectos se encuentran en medio de la mayoría de las relaciones que se establecen en las cadenas tróficas. Una gran cantidad de organismos como reptiles, aves, mamíferos e incluso el hombre, se alimentan de ellos y a su vez, estos son depredados por otros. Por lo tanto, si elimináramos los insectos que se encuentran presentes en los múltiples ecosistemas, muchas de las especies de plantas y animales que vemos con frecuencia, se extinguirían en forma súbita. Las plantas son particularmente vulnerables debido a que una gran cantidad de ellas dependen de los insectos durante la polinización.
Las plantas formaron abundantes coberturas delgadas sobre el suelo durante el Período Siluriano (hace 400 millones de años). Durante el Período Carbonífero (100 millones de años después), dan un enorme salto evolutivo y se establecen los bosques extensos que dieron origen a los depósitos actuales de carbón mineral al igual que los de petróleo. Los anfibios y sus descendiente más cercanos “los reptiles”, también florecieron durante el Carbonífero. Dentro de estas exóticas condiciones se presentó un nuevo planeta para ser conquistado y los insectos aprovecharon cada oportunidad que el ambiente les brindó en un momento muy oportuno.
Para el Carbonífero tardío, una gran cantidad de formas de insectos se encuentran presentes, algunas de las cuales ya eran excelentes voladores. Al final del Período Pérmico (hace 220 millones de años), varios grupos ya habían completado cada etapa evolutiva y sus características principales se encuentran en los insectos modernos, como: a) La presencia de alas plegadas sobre el cuerpo, lo cual les permitió pasar a través de espacios pequeños entre la vegetación o en el suelo, y b) La metamorfosis completa. Sin embargo, algunos de los grupos presentes hoy en día como los pececillos de plata (orden Thysanura), todavía muestran varias de las etapas de esta secuencia evolutiva debido a que es uno de los pocos grupos que conservan condiciones muy primitivas, como la ausencia de alas y su metamorfosis es rudimentaria. Las libélulas (orden Odonata), tiene alas completamente desarrolladas, pero no se pliegan sobre el cuerpo cuando se encuentran en reposo y al contrario, son mantenidas en una posición extendida-vertical. Las cucarachas (orden Blattodea), al igual que los saltamontes (orden Orthoptera), poseen alas completamente desarrolladas que además pueden ser plegadas sobre el cuerpo. Sin embargo, éstas crecen paulatinamente en puntos externos a través de una serie de etapas durante estado juvenil o ninfal. A esta condición se le llama “metamorfosis incompleta” o “hemimetábola”. Finalmente, los escarabajos (orden Coleoptera) no solo pueden doblar sus alas sobre el cuerpo, sino que éstas crecen en forma instantánea en puntos internos durante un único momento de su ciclo de vida “la pupación”. La capacidad de doblar las alas sobre el cuerpo es una característica muy útil que les permite pasar por lugares estrechos, esconderse o buscar alimento con facilidad.
Su evolución temprana les ha permitido la colonización de una increíble cantidad de nichos ecológicos, como un resultado directo de su asombrosa adaptación a la vida sobre la superficie terrestre. Pero ¿Cuales son las principales características de su anatomía, fisiología y comportamiento, que han permitido tal grado éxito?. La respuesta es amplia y se encuentra en el desarrollo de las siguientes características durante millones de años:
La Cutícula
Los insectos poseen un exoesqueleto constituido de una pared externa, formada a partir de una capa de células epidermales que se encuentran debajo y se encargan de secretar la cutícula. Esta característica ha sido una razón fundamental para la construcción de la vida sobre la tierra, pues al ser tan pequeños, la relación entre la superficie y su volumen es muy alta. En una situación como esta, la epidermis expuesta tiende a perder una cantidad mayor de agua por transpiración que en el caso de animales más grandes. La cutícula compensa esta deficiencia ya que forma una cubierta protectora que impide la deshidratación de los tejidos internos. La acción se sellado es reforzada por la adición de una capa de cera en su sección más exterior.
Son capaces de moverse con una agilidad extraordinaria gracias a que el exoesqueleto se encuentra dividido en numerosos segmentos de tamaño variable, unidos por membranas flexibles que funcionan como bisagras. El cuerpo se compone de tres regiones básicas. a) La cabeza que contiene las piezas bucales, los ojos, las antenas y otros órganos sensoriales. También alberga el cerebro como centro de procesamiento de los impulsos nerviosos que proceden de los órganos sensoriales adyacentes. b) El tórax es la segunda región y se especializa en la locomoción pues en este parte se insertan tres pares de patas completamente articuladas y dos pares de alas, así como los músculos que los accionan. c) La tercera región corresponde al abdomen que acomoda a la mayoría de las vísceras, incluyendo a los órganos reproductores, una gran parte del tracto digestivo y los órganos excretores.El exoesqueleto provee una ventaja mecánica para organismos tan pequeños, ya que si ellos tuviesen un esqueleto interno, los huesos de los apéndices serían tan frágiles que se quebrarían, debido al tremendo esfuerzo ocasionado por las contracciones musculares que se requieren, para mantener el ritmo de actividad habitual en los insectos. Una envoltura tubular como el exoesqueleto proporciona un mayor grado de rigidez a los apéndices que una estructura basada en huesos cilíndricos, aunque ambos tengan el mismo peso. El material del cual está hecho el exoesqueleto tiene propiedades químicas y mecánicas impresionantes. Esta formado a base de quitina, un polisacárido de alto peso molecular muy similar a la celulosa de la madera. La quitina es infiltrada con la ayuda de una proteína llamada “artropodina”, que puede ser endurecida y simultáneamente oscurecida en forma variable, de acuerdo a las propiedades mecánicas y estructurales requeridas en una zona específica del cuerpo. El proceso ocurre por medio del tanning que estabiliza la pared de la cutícula mediante ligámenes cruzados entre las moléculas de proteína. Es muy común que la porción más externa de la cutícula, la “exocutícula” sufra los procesos de tanning y de endurecimiento con mayor intensidad. Sin embargo, en las zonas en donde se requiere de una mayor flexibilidad como en el caso de las articulaciones, se encuentre con mayor abundancia otra sustancia llamada “resilina” con propiedades muy semejantes al caucho.
El Sistema Traqueal
Estrechamente asociado con el exoesqueleto se encuentra el sistema traqueal mediante el cual respira el insecto, pues al contrario de los vertebrados terrestres, los insectos no inhalan el aire a través de la cavidad oral hacia los pulmones como único órgano. El aire fluye hacia en interior a través de una serie de aberturas circulares llamadas espiráculos, debajo de los cuales se encuentran las tráqueas que no son otra cosa que invaginaciones tubulares de la cutícula, que penetran hacia en interior del cuerpo y prácticamente llegan hasta todos los tejidos. Cada tráquea se divide y se subdivide en una gran cantidad de traqueolas o ramificaciones que terminan siendo microscópicas, alcanzando las células que deben ser alimentadas. Las tráqueas se encuentran a todo lo largo del cuerpo, pero están más desarrolladas en las áreas en donde hay músculos de vuelo que demandan un suministro considerable de oxígeno. Los insectos han optado por un sistema directo no fluido como en los vertebrados. Desde el comienzo, su evolución se orientó hacia un mecanismo para respirar apropiado a su tamaño pequeño, de tal forma que les permitiera una difusión e intercambio gaseoso muy eficiente dentro de las tráqueas.
La Metamorfosis
No todas las características del exoesqueleto son ventajosas pues el insecto en crecimiento se encuentra atrapado en una estructura rígida y de alguna manera necesita salirse, para obtener una nueva cubierta con más espacio para aumentar de tamaño. La solución al problema se encuentra en el increíble proceso de la “muda”. Conforme se aproxima el momento de cambiar el exoesqueleto, el individuo disminuye su ritmo de actividad hasta quedar casi inmóvil, la cutícula vieja es disuelta parcialmente desde adentro y una nueva capa es depositada debajo. Cuando el proceso se ha completado, la cutícula vieja se separa y el insecto empieza a expandirse debido a que la cutícula permanece flexible por un tiempo. La movilidad completa es retenida cuando la nueva cutícula ha sido endurecida por el tanning de la artropodina. En la gran mayoría de los insectos el proceso se repite varias veces antes de que en individuo alcance la madurez y por lo tanto su tamaño definitivo. Cada episodio requiere de una interrupción temporal de muchas actividades básicas, incluyendo la alimentación y adición de peso seco. Cuando la muda ocurre, el insecto se torna vulnerable sobre todo al emerger emerge suave y débil de su cascarón viejo. Las cucarachas y otros insectos más primitivos (muy cercanos anatómicamente a los ancestros del Paleozoico), provienen de un huevo y se transforman en adultos mediante una serie de nudas. Las alas crecen paulatinamente en puntos externos. Las formas inmaduras son conocidas como ninfas son muy parecidas al adulto pero sin las alas y además, sin los órganos sexuales completamente desarrollados. Al final del proceso, las alas tendrán la longitud máxima y el individuo estará listo para volar y reproducirse. A este proceso se le denomina metamorfosis “incompleta” o “hemimetábola”. La gran mayoría de los insectos están programados para seguir un desarrollo más avanzado llamado “metamorfosis completa” u “holometábola”. En este caso, el individuo emerge de un huevo como una larva. La metamorfosis completa es propia de los escarabajos (orden Coleoptera), las moscas (orden Diptera), las mariposas (Orden Lepidoptera), las abejas, avispas y hormigas (orden Hymenoptera). La larva es radicalmente diferente del adulto (usualmente alado), y al igual que en el caso de las ninfas, necesita cambiar de cutícula varias veces para aumentar su volumen y desarrollarse completamente. A diferencia de la metamorfosis incompleta, la transformación en un adulto capaz de volar y de reproducirse, ocurre durante el estado de pupa. La pupa es bastante simple en su apariencia e inmóvil pero muy activa en los procesos bioquímicos que ocurren en su interior. Los tejidos que originalmente se encontraban en la larva, virtualmente son desmantelados para luego formar los del adulto. Durante este proceso el intercambio gaseoso entre el dióxido de carbono y el oxígeno continúa a través del sistema traqueal, pero el organismo no se alimenta o elimina desechos. Sin embargo, produce ácido úrico como desecho el cual es almacenado en forma cristalina para luego ser eliminado como orina seca cuando el insecto se encuentre en su forma adulta, de esta manera se evita la pérdida de agua. La producción de ácido úrico como desecho nitrogenado es otra de las adaptaciones para la vida en la tierra, ya que es menos tóxico que el amonio o la urea, propios de organismos acuáticos. La metamorfosis ya sea completa o incompleta, contribuye a darle el acabado final al insecto. Los estados inmaduros, ninfas o larvas, son máquinas de alimentación en constante crecimiento que se desplazan a cortas distancias, mientas se alimentan de su hospedante animal o vegetal. Cuando se transforman en adultos, su comportamiento cambia en forma radical, se tornan más preocupados en dispersarse y reproducirse, incluso, algunos de ellos no se alientan del todo. Por lo tanto, se puede afirmar que viven dos vidas ocupando dos nichos ecológicos completamente diferentes.
Las Alas
Típicamente, la gran mayoría tienen dos pares de alas y esto les ha permitido desplazarse eficientemente hacia cualquier rincón del planeta. Las alas son parte del exoesqueleto con articulaciones en la base, reforzadas por venas longitudinales a todo lo largo de la estructura. Las articulaciones permiten el movimiento gracias a la contracción y relajación de los músculos de vuelo.
Ventajas de los Insectos
Tamaño Pequeño
Aunque hay insectos que alcanzan hasta los 25 cm de longitud, en realidad se trata de excepciones a sus tendencias evolutivas reales, pues la gran mayoría son muy pequeños. Su tamaño promedio oscila entre 6 a 10 mm de longitud. Sin embargo, puede darse la increíble variación entre insectos pequeños y grandes de hasta 10 millones de veces entre las dimensiones o el peso. Su tamaño diminuto les permite vivir en grietas y hendiduras de comunidades vegetales. Muchos insectos se alimentan de desperdicios abandonados. Pueden refugiarse en lugares totalmente inaccesibles a depredadores de mayor tamaño, evitando ser aniquilados. Un cuerpo tan pequeño facilita acciones de fuerza y agilidad que si las comparamos con la mayoría de los animales terrestres, serían imposibles de lograr. Como ejemplo, una pulga cuyas patas miden apenas 1,27 mm, puede saltar unos 33,02 cm y logar una altura de 10,7 cm. Si efectuáramos una proporción entre las capacidades de una pulga y las de un atleta de 1,80 m de estatura, este podría realizar un increíble salto de 265,2 m de largo y logar una altura de 152,07 m.
Taza de Reproducción
Su capacidad de reproducción es uno de los principales factores que han determinado su éxito y sobrevivencia.
Adaptabilidad
La capacidad de adaptación es considerada como un atributo de superioridad, pues continuamente desarrollan nuevas estructuras corporales y nuevos hábitos en su conducta. Las nuevas formas evolucionan y las viejas se adaptan a los cambios en el medio ambiente. Los insectos pueden vivir sobre y dentro del agua dulce, sobre animales, en o dentro de las plantas, en las casas, los barcos y almacenes con diversos productos almacenados. Una de las principales cualidades es su extraordinaria plasticidad genética, que, sumado a su enorme variedad en forma y tamaño, le permite a una gran cantidad de especies adaptarse a cambios súbitos y radicales propiciados por el ser humano y en el medio ambiente, llegando a lograrlo tan eficientemente, que algunos de ellos se convierten en serias plagas domésticas, agrícolas o médico-veterinarias.
Comportamiento Persistente
Los insectos tienen una conducta instintiva carente de razón o juicio, funcionan de manera programada para ejecutar una cadena de reacciones en función de ciertos estímulos específicos. Si los evaluamos de manera individual o en grupos que exhiben un comportamiento social, muestran un empeño inquebrantable para concluir las actividades para las cuales están adaptados. No pueden ser atemorizados ni desanimados por agresiones repetidas ya sea generadas por el medio ambiente, o bien implementadas por el ser humano como podría se la aplicación de un insecticida.
La Estructura del Cuerpo
No tienen huesos, sino que están cubiertos externamente por un exoesqueleto duro y flexible a su vez llamado cutícula, que funciona como una armadura. Es más ligero y fuerte que el hueso pero muy resistente a la disolución o corrosión química ordinaria ocasionada por el agua, los solventes orgánicos, los ácidos fuertes, los álcalis o los jugos digestivos de los animales. El exoesqueleto se encarga de proteger a los músculos y permite su anclaje para realizar el accionamiento de toda la estructura. Además protege a los órganos internos del daño mecánico.