NOTAS SOBRE EL ORIGEN DE LOS INSECTOS Por el Dr. ALVARO JOSE NEGRETT F.
Cuando el estudioso pretende conocer el origen de cualquiera de las especies vivientes, tropieza con una embarazosa dificultad, la misma que tiempo atrás constituyó un grave problema para el pionero de la conducta animal: Charles Darwin en su obra "El Origen de las Especies"; tal dificultad fue denominada por él mismo como "la Imperfección de los Estratos Geológicos". Y en realidad, al decirse que escrita está sobre las rocas la historia del pasado biológico desde épocas anteriorísimas a la aparición del hombre sobre la tierra, solo logramos aproximarnos a la verdad, ya que si limitamos la atención y hacemos un detallado estudio sobre una sola formación "Estrato" no encontraremos en ellas series graduales ordenadas de especies fósiles; es decir, no siempre hallaremos los restos más antiguos en las capas geológicas más profundas y los más contemporáneos en los estratos más externos, como lógicamente puede suponerse, puesto que los muchos accidentes ocurridos en tantos miles de años han desordenado, locamente, la mayoría de los restos fósiles.
Los insectos como otros invertebrados se han conservado en estado fósil por una serie de acontecimientos que tuvieron como resultado su enterramiento en un medio adecuado. Es necesario un enterramiento inmediato para que se conserve todo el insecto; de otra manera el cuerpo se reblandece y caen todas sus partes, quedando muchas veces solo las alas. Estas se descomponen más lentamente y por lo tanto, pueden conservarse en condiciones menos favorables, razón por la cual muchos ejemplares de insectos fósiles consisten únicamente en las alas. Además, los insectos fósiles no se encuentran en tantos yacimientos ni localidades como la mayoría de otros artrópodos.
Se han hallado fósiles de insectos en cerca de 150 localidades de diversas partes del mundo. Entre las más importantes pueden considerarse, Commentry, en la parte central de Francia, donde fueron depositados en un lago de aguas dulces, en el período carbonífero superior, (300 millones de años aproximadamente) miles de especímenes que se encuentran más o menos bien conservados y son considerados por algunos como los insectos más antiguos que se conocen. Otro sitio de considerable importancia es la roca caliza del Elmo, en el estado de Kansas, EEUU., donde se han encontrado hasta ahora cerca de 10.000 insectos acuáticos y crutáceos, admirablemente bien conservados. La piedra caliza litográfica de Baviera y otras del mismo tipo, distribuidas principalmente en Europa, han dado material valiosísimo para los investigadores, pero ningún yacimiento supera en riqueza al maravilloso Ambar del Báltico, en las Costas de Alemania, a cuyo material me referiré más adelante por ser insectos de edad más contemporánea.
En realidad la primera constancia geológica del origen de los insectos es todavía insegura; se han encontrado unos pocos fragmentos de pequeños artrópodos en un cuarzo del período devónico (anterior del carbonífero, 300 millones de años aprox.) y un grupo de científicos los clasificó como Tisanuros, pequeños insectos sin alas de cuerpo desnudo y a menudo cubierto de escamas, sin una metamorfosis marcada, pero su verdadera identidad será dudosa hasta cuando se sepa más de ellos. Lo mismo puede decirse para otros tres fósiles del primer período carbonífero, consistentes en algunas alas encontradas en Checoslovaquia y Alemania; lo único que puede deducirse es que en aquella época existieron insectos voladores con alas perfectamente desarrolladas.
Desde el período siguiente (50 millones de años) en adelante la entomofauna es mucho mejor conocida; ésta se encuentra ya muy evolucionada y comprende diversos grupos con analogías a algunos órdenes de los insectos actuales.
Los insectos del carbonífero fueron reunidos por el paleontólogo norteamericano, Samuel Hubard, en un gran grupo que denominó "Palaeodictiopteros", el cual posee algunas samejanzas con los actuales ortópteros ( cucarachas, langostas y grillos ); estos antiguos insectos eran de tamaño mediano y hasta donde sabemos, todos los representantes tuvieron un par de lóbulos membranosos en el primer segmento torácico, considerados como indicadores del origen de las alas funcionales. Desafortunadamente no se conocen las fases metamorfósicas de ellos.
Otros contemporáneos de estas libélulas gigantes fueron los del género "Titanophasma", de abdomen largo y delgado y de alas estrechas y membranosas, casi tan grandes como las anteriores; no se han encontrado estados metamorfósicos en ninguno de los dos grupos, pero se supone que fueron acuáticos y de metamorfosis sencilla. Como en aquel tiempo no habían aparecido todavía las aves, ni ningún vertebrado volador, quizá fueron ellos quienes dominaron el aire sin ser molestados por ningún otro animal.
Millones de años después de la aparición de los primeros insectos, cuando transcurría el período pérmico, (215 millones de años) ya se encontraban bien representados varios tipos de piojos masticadores de pocos milímetros de longitud y algunos tipos de chinches y neurópteros. Además, aparece aquí, también un extraño orden de insectos parecidos a los actuales escarabajos, con alas bien desarolladas, pero relacionados más estrechamente con los grillos, denominados "Protelytroptero" importantes por su tipo de metamorfosis completa.
Ya en la era mesozoica, la de los gigantescos reptiles , cambió marcadamente la entomofauna, y ninguno de los órdenes extinguidos subsistió después de iniciado este período. Entre los representantes insectiles de este tiempo se cuentan ciertas especies australianas emparentadas con los grillos, que poseyeron en las alas un gran aparato estridulatorio; esto constituye la primera constancia de la producción de sonido por los insectos.
Como en esta época tampoco habían aparecido los pájaros, ni otros vertebrados que produjesen los sonidos animales ordinarios, es posible que dichos insectos estridulantes y sus parientes, fueran las criaturas más ruidosas de aquellos tiempos. Ya de aquí en adelante la fauna insectil se asemeja mucho a la moderna, pero continúan apareciendo cada vez más familias. En realidad, la apariencia de esta fauna es tan moderna que si viésemos una colección de aquellos especímenes, clavados con alfilers a la manera usual, no nos parecerían muy diferentes a nuestras colecciones actuales, excepto que no habrían visitantes de las flores, como abajas y abejorros, por cuanto las plantas florales solo aparecieron en el período siguiente, el cretáceo (120 millones de años).
Aunque los insectos del terciario no contribuyen a nuestro conocimiento de la evolución de la entomofauna como los más arcaicos, nos informan sobre la distribución geográfica de las familias y los géneros, y nos permiten hacer comparaciones seguras con los géneros y especies actuales. A tal época pertenecen los numerosísimos insectos fósiles del Ambar del Báltico (hasta ahora se han colectado 150.000 especies aprox.), consistentes en diminutos sarcófagos cristalinos en cuyo interior se encuentran insectos antiquísimos en perfecto estado de conservación. El material es en sí la resina fosilizada de una especie de pino extinguido (Pinitis succinifera), cuya distribución geográfica abarcaba extensas zonas nórdicas de Europa; muchos insectos y otros vertebrados que habitaban aquellos bosques, quedaron aprisionados en la resina de los árboles que frecuentaban; luego la resina cristalizó, cayó al suelo, se petrificó, y fue luego arrastrada por las aguas hasta las playas del mar Báltico, donde pueden hoy ser encontradas estas increibles joyas insectiles. El Dr. Morton Weler, quien se ha dedicado al estudio de los insectos del Ambar del Báltico, ha logrado diferenciar 43 géneros de hormigas, de lo cuales 24 existen en nuestros días. Además, descubrió que los hábitos sociales de éstas eran tan organizados como los de las existentes actualmente, con sus castas, sus obreras y hasta en la asociación con los pulgones; como esto ocurrió hace 60 millones de años aprox., antes de la época de aparición de la mayor parte de las familias de mamíferos hoy existentes, es indudable que la organización social de las hormigas es muchísimo más antigua que la nuestra.
Es importante aclarar que en períodos considerablemente anteriores como el silúrico (400 millones de años aprox.), habían aparecido ya sobre la tierra varios tipos de arácnidos, siendo entre estos los más antiguos algunos escorpiones que poseen mucha analogía con los actuales. El más antiguo fue denominado "Palaeophonus", ejemplar increiblemente bien conservado y que se considera como el fosil terrestre más primitivo encontrado hasta ahora. Las arañas y los ciempiés también fueron abundantes en aquella época, y poseían el cefalotórax dividido en segmentos en vez de la masa conjunta de los actuales descendientes; pero ninguno de estos grupos puede considerarse como ancestro en el origen de los insectos, ya que forman una clase totalmente aparte de ellos.
De todos los primitivos insectos conocemos hasta hoy seis órdenes diferentes, todos ellos extinguidos hace miles de años, excepto el grupo de los blattidos (cucarachas), insectos que han persistido a través de largos períodos geológicos, sin que en ellos se note una apreciable diferencia entre las especies primitivas y las actuales; la pequeña diferencia radica principalmente en la disposición de las nervaduras de las alas y posiblemente en el tamaño de animal, pues todos los abundantísimos fósiles de cucarachas que se han encontrado son de proporciones relativamente medianas y ninguno supera en tamaño a ciertas especies actuales de nuestro trópico. Este hecho lo he verificado, hasta cierto punto, como resultado de múltiples excursiones de fósiles que he realizado en el Valle del Patia, al sur del departamento del Cauca, importante yacimiento fosilífero en Colombia, donde a menudo suelen encontrarse impresiones pétreas de cucarachas de mediano tamaño y muchos artrópodos y vegetales fósiles que fueron allí depositados por las aguas corrientes cuando todo aquel valle era una bahía del Océano Pacífico. Puede demostrarse que tal territorio fue sin duda una entrada al mar, observando los muchos ejemplares fósiles de origen netamente marino que he colectado allí: corales, conchas, caracoles y un extraordinario cangrejo marino de estructura muy diferente a los que actualmente habitan el valle (ahora solo se encuentran pequeños cangrejos de rio).
Además, observando el paisaje circundante se dispone de otra evidencia para demostrar el origen marino del Valle de Patia: las montañas vecinas son grandes moles de rocas en las que aún se encuentran las impresiones de los distintos niveles del agua. Estos surcos en las rocas, a manera de gradas, se formaron en orden descendiente, a medida que bajaba el nivel del agua, hechos por el contínuo golpear de las olas que fueron carcomiendo los acantilados en el transcurso de miles y miles de años; luego logró desaguarse completamente por la hoz de Minamá, en el sur del Valle, la cual es un profundo cañon que divide la cordillera occidental y actualmente da paso a su través al rio Patía antes de desembocar al Oceano Pacífico.
Volviendo a nuestro caso de las cucarachas, jamás logré obtener en el Patía un ejemplar fósil tan grande como algunas cucarachas que hoy día habitan esa región, donde existen especies gigantes que sobrepasan las dos pulgadas y media de longitud.
Las cucarachas son posiblemente los insectos más ampliamente distribuidos en el globo; se han clasificado hasta ahora cerca de 3.500 especies, encontrándose en casi todos los tipos de climas existentes en la tierra.Naturalmente, no todas han adquirido hábitos domésticos y muchas especies presentan aspectos muy atractivos, como cierto tipo de cucarachita verde que habita las hojarascas y los detritos de los bosques circundantes de Manizales.
Como dato interesante, algunos yacimientos europeos de fósiles solo han mostrado cucarachas.
Entre los órdenes de insectos extinguidos, los más expectaculares fueron sin duda los "Protodonata" semejantes a las actuales libélulas, que han sido encontrados en antiguas rocas de Frencia y Estados Unidos; poseían éstos un poderoso aparato masticador y sus patas estaban cubiertas de fuertes espinas. Todos estos protodonatos fueron grandes y algunos verdaderamente gigantescos, con una envergadura de 75 cms. de extremo a extremo de las alas y un cuerpo de hasta 40 cms. de largo, es decir, aproximadamente el tamaño de un gavilán.A juzgar por las semejanzas con sus actuales descendientes, estas superlibélulas debieron ser ágiles cazadoras de otros insecto, y sin duda capturaban sus presas al vuelo para luego devorarlas, mientras descansaban posadas sobre los helechos gigantes y otras plantas primitivas.
Un estudio detallado del origen de los insectos pone en evidencia ciertos cambios progresivos estructurales a través de todos los períodos geológicos; aunque todo esto es aún tema de controversia entre los investigadores, se tienen suficientes pruebas que indican los pasos importantes en la evolución de estos animales.Los estudios morfológicos de los insectos existentes prueban que sus primeros antecesores fueron ápteros, (sin alas) como los actuales Thisanura "pescaditos de plata" que se encuentran ocasionalmente en las bibliotecas y sitios sombríos. La aparición de las alas, modificación probable de aletas laterales, fue sin duda el cambio más significativo en la línea evolutiva de los insectos.
Los insectos voladores primitivos no podían flexionar las alas en posición de reposo. El segundopaso evolutivo importante consistío en el desarrollo de una articulación que les permitió recoger las alas sobre el abdomen cuando no volaban; la adquisición de este mecanismo los hizo escurridizos y les dió facilidades para esconderse ertre las piedras, rocas y detritus vegetales.
El tercer cambio evolutivo importante consistió en lograr una metamorfosis de tipo más completo con fases de larva y ninfa. Desde entonces, no se han operado cambios de tanta importancia.
La fauna insectil de nuestros tiempos no es más que una pequeña parte del total de los que vivieron en los 350 millones de años atrás y han sobrevivido durante todo ese tiempo, sin sufrir modificaciones tan marcadas como en otros seres vivientes, pero se han adaptado maravillosamente para soportar toda la variedad de condiciones que hay sobre la tierra, y es de esperar que hayan adquirido especializaciones y adaptaciones que nosotros no entendemos completamente.El grado de desarrollode los insectos es extremadamente variable y difícil de medir por normas humanas.Es bien conocido por todos que muchas especies de hormigas, abejas y termites de tendencias sociales, muestran un alto grado de eficiencia en sus laboriosas construcciones, movidas por alguna inexplicable fuerza definida como instinto, si no es por facultades de razón e inteligencia.
Queda mucho que investigar sobre la evolución filogénica de los insectos. Si bien es cierto que la biología - auxiliada con el descubrimiento del carbono 14 - ha hecho considerables avances cronológicos. Los fósiles de tantos insectos que vivieron en períodos geológicos distantes muchos millones de años de la era humana, son testigos elocuentes de las tantas vicisitudes por las que atravezaron en medios incompatibles para cualquier otra especie animal.
Al recapacitar y reconocer la prioridad cronológica de los insectos en relación con nosotros, es decir, todo aquel largo tiempo transcurrido antes de la aparición del hombre sobre la tierra, del cual fueron testigos, es a los ojos del biólogo, en algún sentido, vergonzosa nuestra niñez en la tabla de los períodos geológicos. Bibliografía
INSECTS. Copyright 1963, Unites States- Departament of Agriculture Washinton D.C.
HISTORIA NATURAL. Geología - (Paleontología). Instituto Gallach, Sexta Edición -Barcelona.
EDUARDO HERNANDEZ PACHECO. Los fósiles y la fosilización.
LOS INSECTOS. Colección de la Naturaleza de Life en Español- Offset Multicolor, S.A. 1968 -México -D.F.
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sábado, 14 de abril de 2007
miércoles, 11 de abril de 2007
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.
morfologia externa de los insptos realizado por gilberto laguna
El mundo de los insectos
Aurora Vázquez Mora
I. Introducción
El estudio de los insectos es abordado por la entomología, una rama de las ciencias biológicas. Etimológicamente, la palabra entomología proviene de entomon: ‘insecto’ y logos: ‘estudio, tratado o acción’, por lo que significa: ‘estudio de los insectos’. El término insecto, viene a su vez del término latino insectum, que significa cortado en, lo que describe con gran acierto a estos animales ya que su cuerpo está dividido, ‘cortado’, en segmentos generalmente bien diferenciados (Coronado, 1985).
Los insectos forman parte del grupo de animales más antiguo, y también el más diverso y numeroso desde que apareció la vida en el planeta: los artrópodos (Hoffman, 1988). Por lo mismo, antes de comenzar a hablar de los insectos, creemos conveniente señalar algunas de las características más importantes de este grupo.
Los artrópodos, cuyo nombre significa ‘de patas articuladas’ (del griego arthron: ‘articular’ y podos: ‘pie’), aparecieron en los mares del Cámbrico hace más de 500 millones de años y desde entonces ha sido, en cuanto al número de especies, el grupo dominante sobre la Tierra. Fueron, además, los primeros animales que pasaron del ambiente acuático al terrestre; incursionaron tierra adentro y se adaptaron a todos los hábitats de este medio.
Jaiba y camarón (crustácea)
Es imposible establecer cuál es el número de especies —y mucho menos el número de individuos— que han poblado y continúan poblando las aguas, el aire y el suelo del planeta, pero se estima que son alrededor de 10 millones, un número muy superior al de todas las demás especies de animales juntas (Hoffman, 1988). Forman el 80% de todos los animales que se conocen (Coronado, 1985).
Los primeros artrópodos conocidos fueron los trilobites, ya extinguidos desde hace mucho. Por los restos fósiles se sabe que durante 300 millones de años se propagaron por las aguas de los océanos y desaparecieron durante el periodo Pérmico. Durante todo ese tiempo fueron evolucionando en otras formas, dando así origen a todas las demás ramas de artrópodos que actualmente se conocen y que se encuentran distribuidas en todo el mundo, asociadas a todos los demás animales y adaptadas a todos los hábitats accesibles a la vida.
Dentro del grupo de los artrópodos se encuentran muy diversos animales que reciben diferentes nombres comunes, entre ellos: alacranes, tarántulas, arañas, vinagrillos (todos pertenecientes a los Arachnida); garrapatas, turicatas, pinolillos, aradores, arañas rojas, etc. (Acarida); camarones, jaibas, langostas, cangrejos, etc. (Crustacea); milpiés (Diplopoda); ciempiés (Chilopoda); chapulines, escarabajos, mariposas, etc. (Insecta) (Hoffman, 1988), y son fácilmente reconocibles, entre otras, por las siguientes características:
•Patas articuladas.
•Exoesqueleto (esqueleto externo).
•Simetría bilateral.
•Cuerpo segmentado.
•Metamorfosis (cambio en forma durante el ciclo de vida).
El phyllum Artrhopoda se divide en tres grandes subphylla: a) el de los Trilobitomorpha, que comprende a todas las formas fósiles de trilobites; b) el de los Chelicerata, el cual tiene quelíceros y pedipalpos (sin antenas y sin mandíbulas), donde se agrupan cacerolitas de mar, arácnidos, ácaros y arañas de mar y, c) el de los Mandibulata, que se caracteriza por tener antenas y mandíbulas (sin quelíceros ni pedipalpos) que incluye a los crustáceos, diplopodos, chilopodos y a los insectos.
En el cuadro 1 se presenta la clasificación general del phyllum Arthropoda, los subphylla, las clases y algunos nombres comunes que reciben los integrantes de cada una de ellas.
Por muy diversos motivos, el hombre conoce muy bien a los artrópodos. Insectos como mariposas, escarabajos, chapulines, etc., llaman la atención por su relativo gran tamaño, sus vivos y llamativos colores y porque son los únicos invertebrados capaces de volar gracias a que tienen uno o dos pares de alas. Otros insectos, como los mosquitos, moscas, pulgas, piojos, chinches, etc., tienen que ser soportados frecuentemente por los seres humanos y los animales superiores como plagas muy molestas que, además, pueden ocasionar daños más o menos serios a su salud, no sólo por las toxinas
Alacrán (Scorpio maurus L.).Imagen del jardín botánico de Montreal, Canadá.
que inyectan al alimentarse de ellos, sino por los gérmenes patógenos que suelen transmitir y que son causa de numerosas y graves enfermedades.
Otras especies están catalogadas como plagas muy perjudiciales y destructoras de una gran variedad de plantas, así como de granos y otros productos almacenados.
No todos los insectos son dañinos para el hombre; hay muchos benéficos, como las abejas productoras de miel que reditúan grandes ganancias, o el gusano de seda, que es la larva de una mariposa secretora de la delicada sustancia con la que se manufacturan finas telas de gran valor comercial, y otros más.
Los ácaros forman un grupo muy grande, a pesar de lo que muchas de sus especies, tan frecuentes y numerosas como las de los insectos nombrados, son prácticamente desconocidas para los humanos. Esto se debe principalmente a su pequeño tamaño, que los hace pasar inadvertidos no obstante que se encuentran en todas partes. Las formas más grandes, que se designan con el nombre común de garrapatas, son las únicas que el hombre conoce bien, no sólo por su tamaño sino porque son parásitas del ganado y de otros animales domésticos.
Tarántula(Eauthlus smithi,Cambridge). Imagen tomada del jardín botáncio de Montreal, Canadá.
Hay otras pocas especies frecuentemente reconocidas: aquellas que son plagas molestas o dañinas tanto para el hombre como para sus animales y campos agrícolas. Entre éstas se encuentran todos los ácaros fitófagos. Todas estas especies han recibido diferentes nombres regionales, algunos de las cuales se usaban ya entre los antiguos mexicanos. Así, a las garrapatas se les designa en diferentes estados de la república como ‘tlalajes’, ‘turicatas’, ‘tostoneras’, ‘plateadas’, ‘conchudas’, ‘tullidoras’, etc. A su larva, mucho más pequeña, se le llama ‘pinolillo’, ‘mostacilla’, ‘güina’, etc. A ciertos ácaros que producen dermatitis, inflamaciones de la piel, y son muy molestos para el hombre, se les conoce con los nombres de ‘tlalzahuates’, ‘coloradillas’, ‘aradores’, etc. Dentro de este grupo se encuentran también los ‘corucos’ de las gallinas, las ‘arañas rojas’ y algunos más (Hoffmann, 1988).
Los insectos representan del 75 al 80% de todos los integrantes del reino animal y se han descrito alrededor de un millón de especies. Se encuentran distribuidos por todo el mundo, ocupando principalmente ecosistemas terrestres y dulciacuícolas. La mayor riqueza de especies se ubica en las regiones cercanas al Ecuador y va disminuyendo conforme se acercan a los polos.
Los insectos se abrieron paso por doquier, invadiendo y monopolizando todos los rincones habitables, aprovechando la más insignificante fuente de alimento. A medida que este reino iba colonizando el planeta, se fueron formando especies con características distintivas que les permitían adaptarse a su ambiente y forma de vida. La evolución masiva de los insectos afectó de manera profunda la evolución de las plantas y de los restantes animales que estaban en contacto con ellos. Cada uno de estos últimos es actualmente resultado de la influencia de los insectos sobre sus antepasados (Farb, 1974).
Los insectos son reconocidos por las siguientes características generales:
•Cuerpo dividido en 3 regiones: cabeza, tórax y abdomen.
•Simetría bilateral.
•Presentan metamorfosis (cambio en forma).
•Apéndices articulados.
•Son los únicos artrópodos que tienen alas.
•Tienen exoesqueleto (esqueleto externo).
•Tres pares de patas articuladas en los adultos (con algunas excepciones).
•Dos pares de alas en los adultos (con excepciones).
•Sistema circulatorio abierto.
•Cordón nervioso ventral.
•Sistema respiratorio con tráqueas.
•Sistema excretor representado por tubos de Malpighio.
La forma, tamaño y color varían significativamente.
Chapulín mostrando las tres regiones del cuerpo, los tres pares de patas, antenas y el ojo compuesto.
II. Morfología externa (forma externa)
La cabeza, cráneo o cápsula cefálica es la primera región del cuerpo de un insecto. En ella se encuentra un par de antenas de distintas formas y tamaños que cumplen una función sensorial, un par de ojos compuestos capaces de percibir imágenes y pueden existir 2 ó 3 pequeñas unidades llamadas ocelos que actúan como receptores de los cambios de intensidad de luz. Además, en la cabeza se localiza el aparato bucal, estructura relacionada con la alimentación de los insectos que puede ser: masticador, raspador-chupador o chupador.
Esquema de la cabeza de una langosta, donde se muestra la ubicación de los ocelos.
El tórax está situado entre la cabeza y el abdomen. En él se encuentran los órganos locomotores, adaptados a cumplir una función determinada como saltar, caminar, cavar, nadar, excavar, posarse, colgarse, colectar polen, sujetarse y oír, entre otras, y las alas que permiten el vuelo. El tórax esta compuesto de tres partes (Barrientos, et. al. 1991) o segmentos (Metcalf y Flint, 1978). La primera es la que porta el primer par de patas; la segunda contiene las patas medias, además de incluir el primer par de alas (cuando existen) y de la tercera salen las patas posteriores y el segundo par de alas (cuando existen) (Metcalf y Flint, 1978).
El abdomen, la tercera región, es la parte posterior del cuerpo de los insectos. En él no hay patas o apéndices articulados. Está compuesto de segmentos que se unen entre sí por membranas intersegmentales que se extienden permitiendo los movimientos, en particular los respiratorios, la distensión del abdomen durante la maduración de los huevos y su alargamiento durante la postura. En el abdomen se ubica la mayor parte de los sistemas del insecto, como el reproductor, excretor y las vísceras. En cada segemento abodominal se puede observar un par de orificios en forma de ojal llamados espiráculos a través de los cuales penetra el aire al aparato respiratorio (Rojas, 1994).
En el abdomen existen dos tipos de apéndices: los asociados con la reproducción y los no asociados con ésta. Los últimos, llamados cercos, se localizan en los segmentos terminales y son estructuras de función sensorial (detectan cambios en la dirección del aire, de temperatura, de humedad, etc.); en algunos casos sirven al animal como defensa, como sucede en las tijerillas. Los apéndices asociados con la reproducción reciben el nombre de genitales externos o aparato genital y se localizan a partir del octavo segmento en las hembras y a partir del noveno en los machos (en los ortópteros).
Exoesqueleto o esqueleto externo
Los insectos presentan una estructura que los cubre totalmente, llamada exoesqueleto o esqueleto externo. Esta pared es resistente y le da protección y forma al cuerpo. A la capa externa se le llama cutícula
El color de un insecto se al efecto óptico de la luz sobre la superficie de la pared del cuerpo que cuenta con un pigmento. El color metálico iridiscente es resultado de la refracción de la luz.
La pared cuenta con numerosos procesos externos e internos. Los externos incluyen las setas, espinas y escamas. Algunos de ellos están constituidos únicamente por cutícula aunque siempre incluyen las tres capas de la pared. Las setas tienen un crecimiento hacia el exterior de las células epidérmicas y otras tienen un origen multicelular. Los procesos externos de la pared son plegaduras hacia dentro del organismo. A las invaginaciones de la pared del cuerpo se les llama apodemas y se pueden observar externamente en forma de estrías (sutura). Los procesos internos proporcionan áreas para la inserción de los músculos y fortalecen o refuerzan la pared.
Esquema de los tipos del aparato bucal en los insectos.
Apéndices articulados
La mayoría de los adultos cuenta con tres pares de patas articuladas que están formadas por cinco piezas: coxa, trocánter, fémur, tibia y tarso.
La principal función de las patas es la locomoción pero existen varias modificaciones de acuerdo con las funciones auxiliares que llevan a cabo. En la campamocha, que es depredadora (come otros insectos), el primer par de patas es prensil y cuenta con espinas en la tibia y fémur que le permiten atrapar a su presa. Los grillotopos tienen las tibias delanteras muy robustas y con extensiones para poder utilizarlas en la excavación. En los insectos saltadores los fémures de las patas posteriores están muy desarrollados en comparación con aquellos que utilizan poco sus patas, como es el caso de los mosquitos, que las tienen sumamente delgadas y débiles. En algunos insectos acuáticos las patas están adaptadas para la natación y por eso presentan una serie de pelillos.
La presencia de alas en los insectos ha sido una ventaja muy grande en su lucha por la existencia. Las alas los capacitan para movilizarse ampliamente con el fin de encontrar alimento adecuado, para alejarse rápidamente de sus enemigos y otros peligros, para dispersarse, para encontrar parejas y para localizar sitios para anidar que no sean accesibles a muchos de sus enemigos naturales. El número de alas en los insectos varía entre los diferentes órdenes. Los insectos nunca tienen alas funcionales sino hasta que están completamente desarrollados, o sea, en su forma adulta, aunque muchos insectos adultos no las poseen.
Los pescaditos de plata y las colas de resorte representan grupos de insectos sin alas cuyos ancestros, aparentemente, tampoco las tuvieron. Las pulgas, piojos y ciertas hormigas y pulgones son considerados formas degeneradas cuyos distantes ancestros poseyeron alas que se perdieron en el camino a una adaptación para una vida más sedentaria en el suelo o en el cuerpo de los animales o plantas. Las alas de algunos mayates se han atrofiado o son inútiles, de tal manera que son incapaces de volar. Otros insectos, como las termitas y las hormigas, rompen o cortan sus alas después de un solo vuelo nupcial y antes de empezar su vida en el suelo.
Esquema de algunos tipos de patas de los insectos.
En los diferentes órdenes las alas varían muchísimo en forma y apariencia y son estructuras muy importantes en la clasificación de los insectos. La mayoría de los nombres de los insectos terminan en ptera, que significa ala. Así, los Díptera (moscas) son los insectos de ‘dos alas’, los Coleóptera (escarabajos, mayates) son los insectos de ‘alas de estuche’, los Lepidóptera (palomillas y mariposas) son los insectos con ‘alas de escamas’, los Hemíptera (chinches verdaderas) tienen ‘medias alas’, los Hymenóptera (avispas, abejas) son los insectos de ‘alas membranosas’ y los Orthoptera (chapulines, langostas entre otros) poseen las ‘alas rectas’ (Metcaif y Flint, 1978).
Chapulín mostrando sus dos pares de alas.
Simetría Bilateral
La simetría que presentan los insectos es bilateral, o sea que divide su cuerpo en dos mitades con características semejantes.
III. Metamorfosis
Se le llama metamorfosis al cambio de forma que sufre la mayoría de los insectos a lo largo de su ciclo de vida.
Inician ésta, generalmente, siendo huevos de fuertes caparazones con gran capacidad para resistir las condiciones más adversas. Los huevos de los insectos muestran gran variedad de formas y colores.
Los individuos que surgen del huevo pueden tener tres tipos de forma. Los insectos primitivos, como los apterigotos (sin alas), surgen como reproducciones a pequeña escala de los adultos y llegan a la madurez rompiendo los exoesqueletos que les van quedando demasiado justos. Así, desde que deja el huevo hasta que muere el insecto es igual, salvo por el hecho de que aumenta de tamaño y madura sexualmente al avanzar su edad.
El segundo tipo de desarrollo incluye una etapa diferenciada antes de la madurez. El animal no sale del huevo como un adulto en miniatura, sino como ninfa. Ésta se parece al adulto en muchos aspectos, pero presenta diferencias importantes. Por ejemplo, en los insectos alados las ninfas carecen de alas. En algunos casos las ninfas emergen de huevos depositados en el agua y pasan su fase de estado inmaduro (náyade) respirando bajo el agua mediante branquias, como las libélulas y de caballitos del diablo. Ahí maduran y crecen hasta estar listas para salir como adultos. En cierto momento, se desprenden de su exoesqueleto por última vez y empiezan a respirar aire; unos brotes en el tórax, invisibles en las ninfas, se hacen alas y, por fin, se vuelven insectos adultos. La secuencia huevo-náyade-adulto, en la que la aparición de las alas marca la etapa final del desarrollo, se llama metamorfosis incompleta (com. per. Morón, 1992).
El tercer tipo de metamorfosis es aquella en que el individuo sale del huevecillo con una forma totalmente diferente a la que tendrá de adulto. El insecto, al salir del huevo, es conocido como larva y ésta, muy frecuentemente, vive en un ambiente diferente y tiene distintos hábitos que el animal adulto. Las larvas suelen tener piezas bucales masticadoras aunque los adultos las tengan de perforación o succión; carecen de ojos compuestos y pueden tener pares adicionales de patas en el abdomen o carecer totalmente de ellas. Las larvas antes de llegar a la edad adulta deben pasar por una etapa llamada pupa o crisálida.
Chapulín mostrando los diferentes estadíos ninfales
En los insectos, los grandes cambios se producen después de salir del huevo. Esto se debe a que el crecimiento del insecto está marcado por una serie de aumentos bruscos y visibles de tamaño en cada muda del exoesqueleto. Entre las mudas, el insecto vive periodos en que le es imposible crecer a causa de la pared del cuerpo (exoesqueleto) que lo envuelve. Estos periodos de tamaño estático terminan con un crecimiento súbito que hace que el insecto se arrugue y comprima dentro de su armadura. A ello sigue la muda, y el insecto, ya libre, transforma su crecimiento casi imperceptible en un crecimiento visible porque su nuevo exoesqueleto puede expandirse. En esencia, el exoesqueleto de un insecto se compone de una capa exterior dura y una interior más flexible situadas ambas sobre la delgada capa de células vivas que podría llamarse ‘piel’.
Bibliografía
BARRIENTOS, L. L. Orthopteros plaga de México y Centro América. The Orthopterists, Society Field Guide Proyect. In press en Brasil, 1991.CORONADO, R. R. y Márquez, P. A. Introducción a la entomología. Morfología y taxonomía de los insectos. Limusa, México, 1985.FARB, P y otros. Los insectos. Colección de la Naturaleza de Time-Life., México, 1974.HOFFMAN. Animales desconocidos, relatos acarológicos. Fondo de Cultura Económica, México, 1988.METCALF, C. L. y Flint, W. P. Insectos destructivos e insectos útiles. Costumbres y su control. Compañía Editorial Continental, México, 1978.
El mundo de los insectos
Aurora Vázquez Mora
I. Introducción
El estudio de los insectos es abordado por la entomología, una rama de las ciencias biológicas. Etimológicamente, la palabra entomología proviene de entomon: ‘insecto’ y logos: ‘estudio, tratado o acción’, por lo que significa: ‘estudio de los insectos’. El término insecto, viene a su vez del término latino insectum, que significa cortado en, lo que describe con gran acierto a estos animales ya que su cuerpo está dividido, ‘cortado’, en segmentos generalmente bien diferenciados (Coronado, 1985).
Los insectos forman parte del grupo de animales más antiguo, y también el más diverso y numeroso desde que apareció la vida en el planeta: los artrópodos (Hoffman, 1988). Por lo mismo, antes de comenzar a hablar de los insectos, creemos conveniente señalar algunas de las características más importantes de este grupo.
Los artrópodos, cuyo nombre significa ‘de patas articuladas’ (del griego arthron: ‘articular’ y podos: ‘pie’), aparecieron en los mares del Cámbrico hace más de 500 millones de años y desde entonces ha sido, en cuanto al número de especies, el grupo dominante sobre la Tierra. Fueron, además, los primeros animales que pasaron del ambiente acuático al terrestre; incursionaron tierra adentro y se adaptaron a todos los hábitats de este medio.
Jaiba y camarón (crustácea)
Es imposible establecer cuál es el número de especies —y mucho menos el número de individuos— que han poblado y continúan poblando las aguas, el aire y el suelo del planeta, pero se estima que son alrededor de 10 millones, un número muy superior al de todas las demás especies de animales juntas (Hoffman, 1988). Forman el 80% de todos los animales que se conocen (Coronado, 1985).
Los primeros artrópodos conocidos fueron los trilobites, ya extinguidos desde hace mucho. Por los restos fósiles se sabe que durante 300 millones de años se propagaron por las aguas de los océanos y desaparecieron durante el periodo Pérmico. Durante todo ese tiempo fueron evolucionando en otras formas, dando así origen a todas las demás ramas de artrópodos que actualmente se conocen y que se encuentran distribuidas en todo el mundo, asociadas a todos los demás animales y adaptadas a todos los hábitats accesibles a la vida.
Dentro del grupo de los artrópodos se encuentran muy diversos animales que reciben diferentes nombres comunes, entre ellos: alacranes, tarántulas, arañas, vinagrillos (todos pertenecientes a los Arachnida); garrapatas, turicatas, pinolillos, aradores, arañas rojas, etc. (Acarida); camarones, jaibas, langostas, cangrejos, etc. (Crustacea); milpiés (Diplopoda); ciempiés (Chilopoda); chapulines, escarabajos, mariposas, etc. (Insecta) (Hoffman, 1988), y son fácilmente reconocibles, entre otras, por las siguientes características:
•Patas articuladas.
•Exoesqueleto (esqueleto externo).
•Simetría bilateral.
•Cuerpo segmentado.
•Metamorfosis (cambio en forma durante el ciclo de vida).
El phyllum Artrhopoda se divide en tres grandes subphylla: a) el de los Trilobitomorpha, que comprende a todas las formas fósiles de trilobites; b) el de los Chelicerata, el cual tiene quelíceros y pedipalpos (sin antenas y sin mandíbulas), donde se agrupan cacerolitas de mar, arácnidos, ácaros y arañas de mar y, c) el de los Mandibulata, que se caracteriza por tener antenas y mandíbulas (sin quelíceros ni pedipalpos) que incluye a los crustáceos, diplopodos, chilopodos y a los insectos.
En el cuadro 1 se presenta la clasificación general del phyllum Arthropoda, los subphylla, las clases y algunos nombres comunes que reciben los integrantes de cada una de ellas.
Por muy diversos motivos, el hombre conoce muy bien a los artrópodos. Insectos como mariposas, escarabajos, chapulines, etc., llaman la atención por su relativo gran tamaño, sus vivos y llamativos colores y porque son los únicos invertebrados capaces de volar gracias a que tienen uno o dos pares de alas. Otros insectos, como los mosquitos, moscas, pulgas, piojos, chinches, etc., tienen que ser soportados frecuentemente por los seres humanos y los animales superiores como plagas muy molestas que, además, pueden ocasionar daños más o menos serios a su salud, no sólo por las toxinas
Alacrán (Scorpio maurus L.).Imagen del jardín botánico de Montreal, Canadá.
que inyectan al alimentarse de ellos, sino por los gérmenes patógenos que suelen transmitir y que son causa de numerosas y graves enfermedades.
Otras especies están catalogadas como plagas muy perjudiciales y destructoras de una gran variedad de plantas, así como de granos y otros productos almacenados.
No todos los insectos son dañinos para el hombre; hay muchos benéficos, como las abejas productoras de miel que reditúan grandes ganancias, o el gusano de seda, que es la larva de una mariposa secretora de la delicada sustancia con la que se manufacturan finas telas de gran valor comercial, y otros más.
Los ácaros forman un grupo muy grande, a pesar de lo que muchas de sus especies, tan frecuentes y numerosas como las de los insectos nombrados, son prácticamente desconocidas para los humanos. Esto se debe principalmente a su pequeño tamaño, que los hace pasar inadvertidos no obstante que se encuentran en todas partes. Las formas más grandes, que se designan con el nombre común de garrapatas, son las únicas que el hombre conoce bien, no sólo por su tamaño sino porque son parásitas del ganado y de otros animales domésticos.
Tarántula(Eauthlus smithi,Cambridge). Imagen tomada del jardín botáncio de Montreal, Canadá.
Hay otras pocas especies frecuentemente reconocidas: aquellas que son plagas molestas o dañinas tanto para el hombre como para sus animales y campos agrícolas. Entre éstas se encuentran todos los ácaros fitófagos. Todas estas especies han recibido diferentes nombres regionales, algunos de las cuales se usaban ya entre los antiguos mexicanos. Así, a las garrapatas se les designa en diferentes estados de la república como ‘tlalajes’, ‘turicatas’, ‘tostoneras’, ‘plateadas’, ‘conchudas’, ‘tullidoras’, etc. A su larva, mucho más pequeña, se le llama ‘pinolillo’, ‘mostacilla’, ‘güina’, etc. A ciertos ácaros que producen dermatitis, inflamaciones de la piel, y son muy molestos para el hombre, se les conoce con los nombres de ‘tlalzahuates’, ‘coloradillas’, ‘aradores’, etc. Dentro de este grupo se encuentran también los ‘corucos’ de las gallinas, las ‘arañas rojas’ y algunos más (Hoffmann, 1988).
Los insectos representan del 75 al 80% de todos los integrantes del reino animal y se han descrito alrededor de un millón de especies. Se encuentran distribuidos por todo el mundo, ocupando principalmente ecosistemas terrestres y dulciacuícolas. La mayor riqueza de especies se ubica en las regiones cercanas al Ecuador y va disminuyendo conforme se acercan a los polos.
Los insectos se abrieron paso por doquier, invadiendo y monopolizando todos los rincones habitables, aprovechando la más insignificante fuente de alimento. A medida que este reino iba colonizando el planeta, se fueron formando especies con características distintivas que les permitían adaptarse a su ambiente y forma de vida. La evolución masiva de los insectos afectó de manera profunda la evolución de las plantas y de los restantes animales que estaban en contacto con ellos. Cada uno de estos últimos es actualmente resultado de la influencia de los insectos sobre sus antepasados (Farb, 1974).
Los insectos son reconocidos por las siguientes características generales:
•Cuerpo dividido en 3 regiones: cabeza, tórax y abdomen.
•Simetría bilateral.
•Presentan metamorfosis (cambio en forma).
•Apéndices articulados.
•Son los únicos artrópodos que tienen alas.
•Tienen exoesqueleto (esqueleto externo).
•Tres pares de patas articuladas en los adultos (con algunas excepciones).
•Dos pares de alas en los adultos (con excepciones).
•Sistema circulatorio abierto.
•Cordón nervioso ventral.
•Sistema respiratorio con tráqueas.
•Sistema excretor representado por tubos de Malpighio.
La forma, tamaño y color varían significativamente.
Chapulín mostrando las tres regiones del cuerpo, los tres pares de patas, antenas y el ojo compuesto.
II. Morfología externa (forma externa)
La cabeza, cráneo o cápsula cefálica es la primera región del cuerpo de un insecto. En ella se encuentra un par de antenas de distintas formas y tamaños que cumplen una función sensorial, un par de ojos compuestos capaces de percibir imágenes y pueden existir 2 ó 3 pequeñas unidades llamadas ocelos que actúan como receptores de los cambios de intensidad de luz. Además, en la cabeza se localiza el aparato bucal, estructura relacionada con la alimentación de los insectos que puede ser: masticador, raspador-chupador o chupador.
Esquema de la cabeza de una langosta, donde se muestra la ubicación de los ocelos.
El tórax está situado entre la cabeza y el abdomen. En él se encuentran los órganos locomotores, adaptados a cumplir una función determinada como saltar, caminar, cavar, nadar, excavar, posarse, colgarse, colectar polen, sujetarse y oír, entre otras, y las alas que permiten el vuelo. El tórax esta compuesto de tres partes (Barrientos, et. al. 1991) o segmentos (Metcalf y Flint, 1978). La primera es la que porta el primer par de patas; la segunda contiene las patas medias, además de incluir el primer par de alas (cuando existen) y de la tercera salen las patas posteriores y el segundo par de alas (cuando existen) (Metcalf y Flint, 1978).
El abdomen, la tercera región, es la parte posterior del cuerpo de los insectos. En él no hay patas o apéndices articulados. Está compuesto de segmentos que se unen entre sí por membranas intersegmentales que se extienden permitiendo los movimientos, en particular los respiratorios, la distensión del abdomen durante la maduración de los huevos y su alargamiento durante la postura. En el abdomen se ubica la mayor parte de los sistemas del insecto, como el reproductor, excretor y las vísceras. En cada segemento abodominal se puede observar un par de orificios en forma de ojal llamados espiráculos a través de los cuales penetra el aire al aparato respiratorio (Rojas, 1994).
En el abdomen existen dos tipos de apéndices: los asociados con la reproducción y los no asociados con ésta. Los últimos, llamados cercos, se localizan en los segmentos terminales y son estructuras de función sensorial (detectan cambios en la dirección del aire, de temperatura, de humedad, etc.); en algunos casos sirven al animal como defensa, como sucede en las tijerillas. Los apéndices asociados con la reproducción reciben el nombre de genitales externos o aparato genital y se localizan a partir del octavo segmento en las hembras y a partir del noveno en los machos (en los ortópteros).
Exoesqueleto o esqueleto externo
Los insectos presentan una estructura que los cubre totalmente, llamada exoesqueleto o esqueleto externo. Esta pared es resistente y le da protección y forma al cuerpo. A la capa externa se le llama cutícula
El color de un insecto se al efecto óptico de la luz sobre la superficie de la pared del cuerpo que cuenta con un pigmento. El color metálico iridiscente es resultado de la refracción de la luz.
La pared cuenta con numerosos procesos externos e internos. Los externos incluyen las setas, espinas y escamas. Algunos de ellos están constituidos únicamente por cutícula aunque siempre incluyen las tres capas de la pared. Las setas tienen un crecimiento hacia el exterior de las células epidérmicas y otras tienen un origen multicelular. Los procesos externos de la pared son plegaduras hacia dentro del organismo. A las invaginaciones de la pared del cuerpo se les llama apodemas y se pueden observar externamente en forma de estrías (sutura). Los procesos internos proporcionan áreas para la inserción de los músculos y fortalecen o refuerzan la pared.
Esquema de los tipos del aparato bucal en los insectos.
Apéndices articulados
La mayoría de los adultos cuenta con tres pares de patas articuladas que están formadas por cinco piezas: coxa, trocánter, fémur, tibia y tarso.
La principal función de las patas es la locomoción pero existen varias modificaciones de acuerdo con las funciones auxiliares que llevan a cabo. En la campamocha, que es depredadora (come otros insectos), el primer par de patas es prensil y cuenta con espinas en la tibia y fémur que le permiten atrapar a su presa. Los grillotopos tienen las tibias delanteras muy robustas y con extensiones para poder utilizarlas en la excavación. En los insectos saltadores los fémures de las patas posteriores están muy desarrollados en comparación con aquellos que utilizan poco sus patas, como es el caso de los mosquitos, que las tienen sumamente delgadas y débiles. En algunos insectos acuáticos las patas están adaptadas para la natación y por eso presentan una serie de pelillos.
La presencia de alas en los insectos ha sido una ventaja muy grande en su lucha por la existencia. Las alas los capacitan para movilizarse ampliamente con el fin de encontrar alimento adecuado, para alejarse rápidamente de sus enemigos y otros peligros, para dispersarse, para encontrar parejas y para localizar sitios para anidar que no sean accesibles a muchos de sus enemigos naturales. El número de alas en los insectos varía entre los diferentes órdenes. Los insectos nunca tienen alas funcionales sino hasta que están completamente desarrollados, o sea, en su forma adulta, aunque muchos insectos adultos no las poseen.
Los pescaditos de plata y las colas de resorte representan grupos de insectos sin alas cuyos ancestros, aparentemente, tampoco las tuvieron. Las pulgas, piojos y ciertas hormigas y pulgones son considerados formas degeneradas cuyos distantes ancestros poseyeron alas que se perdieron en el camino a una adaptación para una vida más sedentaria en el suelo o en el cuerpo de los animales o plantas. Las alas de algunos mayates se han atrofiado o son inútiles, de tal manera que son incapaces de volar. Otros insectos, como las termitas y las hormigas, rompen o cortan sus alas después de un solo vuelo nupcial y antes de empezar su vida en el suelo.
Esquema de algunos tipos de patas de los insectos.
En los diferentes órdenes las alas varían muchísimo en forma y apariencia y son estructuras muy importantes en la clasificación de los insectos. La mayoría de los nombres de los insectos terminan en ptera, que significa ala. Así, los Díptera (moscas) son los insectos de ‘dos alas’, los Coleóptera (escarabajos, mayates) son los insectos de ‘alas de estuche’, los Lepidóptera (palomillas y mariposas) son los insectos con ‘alas de escamas’, los Hemíptera (chinches verdaderas) tienen ‘medias alas’, los Hymenóptera (avispas, abejas) son los insectos de ‘alas membranosas’ y los Orthoptera (chapulines, langostas entre otros) poseen las ‘alas rectas’ (Metcaif y Flint, 1978).
Chapulín mostrando sus dos pares de alas.
Simetría Bilateral
La simetría que presentan los insectos es bilateral, o sea que divide su cuerpo en dos mitades con características semejantes.
III. Metamorfosis
Se le llama metamorfosis al cambio de forma que sufre la mayoría de los insectos a lo largo de su ciclo de vida.
Inician ésta, generalmente, siendo huevos de fuertes caparazones con gran capacidad para resistir las condiciones más adversas. Los huevos de los insectos muestran gran variedad de formas y colores.
Los individuos que surgen del huevo pueden tener tres tipos de forma. Los insectos primitivos, como los apterigotos (sin alas), surgen como reproducciones a pequeña escala de los adultos y llegan a la madurez rompiendo los exoesqueletos que les van quedando demasiado justos. Así, desde que deja el huevo hasta que muere el insecto es igual, salvo por el hecho de que aumenta de tamaño y madura sexualmente al avanzar su edad.
El segundo tipo de desarrollo incluye una etapa diferenciada antes de la madurez. El animal no sale del huevo como un adulto en miniatura, sino como ninfa. Ésta se parece al adulto en muchos aspectos, pero presenta diferencias importantes. Por ejemplo, en los insectos alados las ninfas carecen de alas. En algunos casos las ninfas emergen de huevos depositados en el agua y pasan su fase de estado inmaduro (náyade) respirando bajo el agua mediante branquias, como las libélulas y de caballitos del diablo. Ahí maduran y crecen hasta estar listas para salir como adultos. En cierto momento, se desprenden de su exoesqueleto por última vez y empiezan a respirar aire; unos brotes en el tórax, invisibles en las ninfas, se hacen alas y, por fin, se vuelven insectos adultos. La secuencia huevo-náyade-adulto, en la que la aparición de las alas marca la etapa final del desarrollo, se llama metamorfosis incompleta (com. per. Morón, 1992).
El tercer tipo de metamorfosis es aquella en que el individuo sale del huevecillo con una forma totalmente diferente a la que tendrá de adulto. El insecto, al salir del huevo, es conocido como larva y ésta, muy frecuentemente, vive en un ambiente diferente y tiene distintos hábitos que el animal adulto. Las larvas suelen tener piezas bucales masticadoras aunque los adultos las tengan de perforación o succión; carecen de ojos compuestos y pueden tener pares adicionales de patas en el abdomen o carecer totalmente de ellas. Las larvas antes de llegar a la edad adulta deben pasar por una etapa llamada pupa o crisálida.
Chapulín mostrando los diferentes estadíos ninfales
En los insectos, los grandes cambios se producen después de salir del huevo. Esto se debe a que el crecimiento del insecto está marcado por una serie de aumentos bruscos y visibles de tamaño en cada muda del exoesqueleto. Entre las mudas, el insecto vive periodos en que le es imposible crecer a causa de la pared del cuerpo (exoesqueleto) que lo envuelve. Estos periodos de tamaño estático terminan con un crecimiento súbito que hace que el insecto se arrugue y comprima dentro de su armadura. A ello sigue la muda, y el insecto, ya libre, transforma su crecimiento casi imperceptible en un crecimiento visible porque su nuevo exoesqueleto puede expandirse. En esencia, el exoesqueleto de un insecto se compone de una capa exterior dura y una interior más flexible situadas ambas sobre la delgada capa de células vivas que podría llamarse ‘piel’.
Bibliografía
BARRIENTOS, L. L. Orthopteros plaga de México y Centro América. The Orthopterists, Society Field Guide Proyect. In press en Brasil, 1991.CORONADO, R. R. y Márquez, P. A. Introducción a la entomología. Morfología y taxonomía de los insectos. Limusa, México, 1985.FARB, P y otros. Los insectos. Colección de la Naturaleza de Time-Life., México, 1974.HOFFMAN. Animales desconocidos, relatos acarológicos. Fondo de Cultura Económica, México, 1988.METCALF, C. L. y Flint, W. P. Insectos destructivos e insectos útiles. Costumbres y su control. Compañía Editorial Continental, México, 1978.
Aurora Vázquez Mora
I. Introducción
El estudio de los insectos es abordado por la entomología, una rama de las ciencias biológicas. Etimológicamente, la palabra entomología proviene de entomon: ‘insecto’ y logos: ‘estudio, tratado o acción’, por lo que significa: ‘estudio de los insectos’. El término insecto, viene a su vez del término latino insectum, que significa cortado en, lo que describe con gran acierto a estos animales ya que su cuerpo está dividido, ‘cortado’, en segmentos generalmente bien diferenciados (Coronado, 1985).
Los insectos forman parte del grupo de animales más antiguo, y también el más diverso y numeroso desde que apareció la vida en el planeta: los artrópodos (Hoffman, 1988). Por lo mismo, antes de comenzar a hablar de los insectos, creemos conveniente señalar algunas de las características más importantes de este grupo.
Los artrópodos, cuyo nombre significa ‘de patas articuladas’ (del griego arthron: ‘articular’ y podos: ‘pie’), aparecieron en los mares del Cámbrico hace más de 500 millones de años y desde entonces ha sido, en cuanto al número de especies, el grupo dominante sobre la Tierra. Fueron, además, los primeros animales que pasaron del ambiente acuático al terrestre; incursionaron tierra adentro y se adaptaron a todos los hábitats de este medio.
Jaiba y camarón (crustácea)
Es imposible establecer cuál es el número de especies —y mucho menos el número de individuos— que han poblado y continúan poblando las aguas, el aire y el suelo del planeta, pero se estima que son alrededor de 10 millones, un número muy superior al de todas las demás especies de animales juntas (Hoffman, 1988). Forman el 80% de todos los animales que se conocen (Coronado, 1985).
Los primeros artrópodos conocidos fueron los trilobites, ya extinguidos desde hace mucho. Por los restos fósiles se sabe que durante 300 millones de años se propagaron por las aguas de los océanos y desaparecieron durante el periodo Pérmico. Durante todo ese tiempo fueron evolucionando en otras formas, dando así origen a todas las demás ramas de artrópodos que actualmente se conocen y que se encuentran distribuidas en todo el mundo, asociadas a todos los demás animales y adaptadas a todos los hábitats accesibles a la vida.
Dentro del grupo de los artrópodos se encuentran muy diversos animales que reciben diferentes nombres comunes, entre ellos: alacranes, tarántulas, arañas, vinagrillos (todos pertenecientes a los Arachnida); garrapatas, turicatas, pinolillos, aradores, arañas rojas, etc. (Acarida); camarones, jaibas, langostas, cangrejos, etc. (Crustacea); milpiés (Diplopoda); ciempiés (Chilopoda); chapulines, escarabajos, mariposas, etc. (Insecta) (Hoffman, 1988), y son fácilmente reconocibles, entre otras, por las siguientes características:
•Patas articuladas.
•Exoesqueleto (esqueleto externo).
•Simetría bilateral.
•Cuerpo segmentado.
•Metamorfosis (cambio en forma durante el ciclo de vida).
El phyllum Artrhopoda se divide en tres grandes subphylla: a) el de los Trilobitomorpha, que comprende a todas las formas fósiles de trilobites; b) el de los Chelicerata, el cual tiene quelíceros y pedipalpos (sin antenas y sin mandíbulas), donde se agrupan cacerolitas de mar, arácnidos, ácaros y arañas de mar y, c) el de los Mandibulata, que se caracteriza por tener antenas y mandíbulas (sin quelíceros ni pedipalpos) que incluye a los crustáceos, diplopodos, chilopodos y a los insectos.
En el cuadro 1 se presenta la clasificación general del phyllum Arthropoda, los subphylla, las clases y algunos nombres comunes que reciben los integrantes de cada una de ellas.
Por muy diversos motivos, el hombre conoce muy bien a los artrópodos. Insectos como mariposas, escarabajos, chapulines, etc., llaman la atención por su relativo gran tamaño, sus vivos y llamativos colores y porque son los únicos invertebrados capaces de volar gracias a que tienen uno o dos pares de alas. Otros insectos, como los mosquitos, moscas, pulgas, piojos, chinches, etc., tienen que ser soportados frecuentemente por los seres humanos y los animales superiores como plagas muy molestas que, además, pueden ocasionar daños más o menos serios a su salud, no sólo por las toxinas
Alacrán (Scorpio maurus L.).Imagen del jardín botánico de Montreal, Canadá.
que inyectan al alimentarse de ellos, sino por los gérmenes patógenos que suelen transmitir y que son causa de numerosas y graves enfermedades.
Otras especies están catalogadas como plagas muy perjudiciales y destructoras de una gran variedad de plantas, así como de granos y otros productos almacenados.
No todos los insectos son dañinos para el hombre; hay muchos benéficos, como las abejas productoras de miel que reditúan grandes ganancias, o el gusano de seda, que es la larva de una mariposa secretora de la delicada sustancia con la que se manufacturan finas telas de gran valor comercial, y otros más.
Los ácaros forman un grupo muy grande, a pesar de lo que muchas de sus especies, tan frecuentes y numerosas como las de los insectos nombrados, son prácticamente desconocidas para los humanos. Esto se debe principalmente a su pequeño tamaño, que los hace pasar inadvertidos no obstante que se encuentran en todas partes. Las formas más grandes, que se designan con el nombre común de garrapatas, son las únicas que el hombre conoce bien, no sólo por su tamaño sino porque son parásitas del ganado y de otros animales domésticos.
Tarántula(Eauthlus smithi,Cambridge). Imagen tomada del jardín botáncio de Montreal, Canadá.
Hay otras pocas especies frecuentemente reconocidas: aquellas que son plagas molestas o dañinas tanto para el hombre como para sus animales y campos agrícolas. Entre éstas se encuentran todos los ácaros fitófagos. Todas estas especies han recibido diferentes nombres regionales, algunos de las cuales se usaban ya entre los antiguos mexicanos. Así, a las garrapatas se les designa en diferentes estados de la república como ‘tlalajes’, ‘turicatas’, ‘tostoneras’, ‘plateadas’, ‘conchudas’, ‘tullidoras’, etc. A su larva, mucho más pequeña, se le llama ‘pinolillo’, ‘mostacilla’, ‘güina’, etc. A ciertos ácaros que producen dermatitis, inflamaciones de la piel, y son muy molestos para el hombre, se les conoce con los nombres de ‘tlalzahuates’, ‘coloradillas’, ‘aradores’, etc. Dentro de este grupo se encuentran también los ‘corucos’ de las gallinas, las ‘arañas rojas’ y algunos más (Hoffmann, 1988).
Los insectos representan del 75 al 80% de todos los integrantes del reino animal y se han descrito alrededor de un millón de especies. Se encuentran distribuidos por todo el mundo, ocupando principalmente ecosistemas terrestres y dulciacuícolas. La mayor riqueza de especies se ubica en las regiones cercanas al Ecuador y va disminuyendo conforme se acercan a los polos.
Los insectos se abrieron paso por doquier, invadiendo y monopolizando todos los rincones habitables, aprovechando la más insignificante fuente de alimento. A medida que este reino iba colonizando el planeta, se fueron formando especies con características distintivas que les permitían adaptarse a su ambiente y forma de vida. La evolución masiva de los insectos afectó de manera profunda la evolución de las plantas y de los restantes animales que estaban en contacto con ellos. Cada uno de estos últimos es actualmente resultado de la influencia de los insectos sobre sus antepasados (Farb, 1974).
Los insectos son reconocidos por las siguientes características generales:
•Cuerpo dividido en 3 regiones: cabeza, tórax y abdomen.
•Simetría bilateral.
•Presentan metamorfosis (cambio en forma).
•Apéndices articulados.
•Son los únicos artrópodos que tienen alas.
•Tienen exoesqueleto (esqueleto externo).
•Tres pares de patas articuladas en los adultos (con algunas excepciones).
•Dos pares de alas en los adultos (con excepciones).
•Sistema circulatorio abierto.
•Cordón nervioso ventral.
•Sistema respiratorio con tráqueas.
•Sistema excretor representado por tubos de Malpighio.
La forma, tamaño y color varían significativamente.
Chapulín mostrando las tres regiones del cuerpo, los tres pares de patas, antenas y el ojo compuesto.
II. Morfología externa (forma externa)
La cabeza, cráneo o cápsula cefálica es la primera región del cuerpo de un insecto. En ella se encuentra un par de antenas de distintas formas y tamaños que cumplen una función sensorial, un par de ojos compuestos capaces de percibir imágenes y pueden existir 2 ó 3 pequeñas unidades llamadas ocelos que actúan como receptores de los cambios de intensidad de luz. Además, en la cabeza se localiza el aparato bucal, estructura relacionada con la alimentación de los insectos que puede ser: masticador, raspador-chupador o chupador.
Esquema de la cabeza de una langosta, donde se muestra la ubicación de los ocelos.
El tórax está situado entre la cabeza y el abdomen. En él se encuentran los órganos locomotores, adaptados a cumplir una función determinada como saltar, caminar, cavar, nadar, excavar, posarse, colgarse, colectar polen, sujetarse y oír, entre otras, y las alas que permiten el vuelo. El tórax esta compuesto de tres partes (Barrientos, et. al. 1991) o segmentos (Metcalf y Flint, 1978). La primera es la que porta el primer par de patas; la segunda contiene las patas medias, además de incluir el primer par de alas (cuando existen) y de la tercera salen las patas posteriores y el segundo par de alas (cuando existen) (Metcalf y Flint, 1978).
El abdomen, la tercera región, es la parte posterior del cuerpo de los insectos. En él no hay patas o apéndices articulados. Está compuesto de segmentos que se unen entre sí por membranas intersegmentales que se extienden permitiendo los movimientos, en particular los respiratorios, la distensión del abdomen durante la maduración de los huevos y su alargamiento durante la postura. En el abdomen se ubica la mayor parte de los sistemas del insecto, como el reproductor, excretor y las vísceras. En cada segemento abodominal se puede observar un par de orificios en forma de ojal llamados espiráculos a través de los cuales penetra el aire al aparato respiratorio (Rojas, 1994).
En el abdomen existen dos tipos de apéndices: los asociados con la reproducción y los no asociados con ésta. Los últimos, llamados cercos, se localizan en los segmentos terminales y son estructuras de función sensorial (detectan cambios en la dirección del aire, de temperatura, de humedad, etc.); en algunos casos sirven al animal como defensa, como sucede en las tijerillas. Los apéndices asociados con la reproducción reciben el nombre de genitales externos o aparato genital y se localizan a partir del octavo segmento en las hembras y a partir del noveno en los machos (en los ortópteros).
Exoesqueleto o esqueleto externo
Los insectos presentan una estructura que los cubre totalmente, llamada exoesqueleto o esqueleto externo. Esta pared es resistente y le da protección y forma al cuerpo. A la capa externa se le llama cutícula
El color de un insecto se al efecto óptico de la luz sobre la superficie de la pared del cuerpo que cuenta con un pigmento. El color metálico iridiscente es resultado de la refracción de la luz.
La pared cuenta con numerosos procesos externos e internos. Los externos incluyen las setas, espinas y escamas. Algunos de ellos están constituidos únicamente por cutícula aunque siempre incluyen las tres capas de la pared. Las setas tienen un crecimiento hacia el exterior de las células epidérmicas y otras tienen un origen multicelular. Los procesos externos de la pared son plegaduras hacia dentro del organismo. A las invaginaciones de la pared del cuerpo se les llama apodemas y se pueden observar externamente en forma de estrías (sutura). Los procesos internos proporcionan áreas para la inserción de los músculos y fortalecen o refuerzan la pared.
Esquema de los tipos del aparato bucal en los insectos.
Apéndices articulados
La mayoría de los adultos cuenta con tres pares de patas articuladas que están formadas por cinco piezas: coxa, trocánter, fémur, tibia y tarso.
La principal función de las patas es la locomoción pero existen varias modificaciones de acuerdo con las funciones auxiliares que llevan a cabo. En la campamocha, que es depredadora (come otros insectos), el primer par de patas es prensil y cuenta con espinas en la tibia y fémur que le permiten atrapar a su presa. Los grillotopos tienen las tibias delanteras muy robustas y con extensiones para poder utilizarlas en la excavación. En los insectos saltadores los fémures de las patas posteriores están muy desarrollados en comparación con aquellos que utilizan poco sus patas, como es el caso de los mosquitos, que las tienen sumamente delgadas y débiles. En algunos insectos acuáticos las patas están adaptadas para la natación y por eso presentan una serie de pelillos.
La presencia de alas en los insectos ha sido una ventaja muy grande en su lucha por la existencia. Las alas los capacitan para movilizarse ampliamente con el fin de encontrar alimento adecuado, para alejarse rápidamente de sus enemigos y otros peligros, para dispersarse, para encontrar parejas y para localizar sitios para anidar que no sean accesibles a muchos de sus enemigos naturales. El número de alas en los insectos varía entre los diferentes órdenes. Los insectos nunca tienen alas funcionales sino hasta que están completamente desarrollados, o sea, en su forma adulta, aunque muchos insectos adultos no las poseen.
Los pescaditos de plata y las colas de resorte representan grupos de insectos sin alas cuyos ancestros, aparentemente, tampoco las tuvieron. Las pulgas, piojos y ciertas hormigas y pulgones son considerados formas degeneradas cuyos distantes ancestros poseyeron alas que se perdieron en el camino a una adaptación para una vida más sedentaria en el suelo o en el cuerpo de los animales o plantas. Las alas de algunos mayates se han atrofiado o son inútiles, de tal manera que son incapaces de volar. Otros insectos, como las termitas y las hormigas, rompen o cortan sus alas después de un solo vuelo nupcial y antes de empezar su vida en el suelo.
Esquema de algunos tipos de patas de los insectos.
En los diferentes órdenes las alas varían muchísimo en forma y apariencia y son estructuras muy importantes en la clasificación de los insectos. La mayoría de los nombres de los insectos terminan en ptera, que significa ala. Así, los Díptera (moscas) son los insectos de ‘dos alas’, los Coleóptera (escarabajos, mayates) son los insectos de ‘alas de estuche’, los Lepidóptera (palomillas y mariposas) son los insectos con ‘alas de escamas’, los Hemíptera (chinches verdaderas) tienen ‘medias alas’, los Hymenóptera (avispas, abejas) son los insectos de ‘alas membranosas’ y los Orthoptera (chapulines, langostas entre otros) poseen las ‘alas rectas’ (Metcaif y Flint, 1978).
Chapulín mostrando sus dos pares de alas.
Simetría Bilateral
La simetría que presentan los insectos es bilateral, o sea que divide su cuerpo en dos mitades con características semejantes.
III. Metamorfosis
Se le llama metamorfosis al cambio de forma que sufre la mayoría de los insectos a lo largo de su ciclo de vida.
Inician ésta, generalmente, siendo huevos de fuertes caparazones con gran capacidad para resistir las condiciones más adversas. Los huevos de los insectos muestran gran variedad de formas y colores.
Los individuos que surgen del huevo pueden tener tres tipos de forma. Los insectos primitivos, como los apterigotos (sin alas), surgen como reproducciones a pequeña escala de los adultos y llegan a la madurez rompiendo los exoesqueletos que les van quedando demasiado justos. Así, desde que deja el huevo hasta que muere el insecto es igual, salvo por el hecho de que aumenta de tamaño y madura sexualmente al avanzar su edad.
El segundo tipo de desarrollo incluye una etapa diferenciada antes de la madurez. El animal no sale del huevo como un adulto en miniatura, sino como ninfa. Ésta se parece al adulto en muchos aspectos, pero presenta diferencias importantes. Por ejemplo, en los insectos alados las ninfas carecen de alas. En algunos casos las ninfas emergen de huevos depositados en el agua y pasan su fase de estado inmaduro (náyade) respirando bajo el agua mediante branquias, como las libélulas y de caballitos del diablo. Ahí maduran y crecen hasta estar listas para salir como adultos. En cierto momento, se desprenden de su exoesqueleto por última vez y empiezan a respirar aire; unos brotes en el tórax, invisibles en las ninfas, se hacen alas y, por fin, se vuelven insectos adultos. La secuencia huevo-náyade-adulto, en la que la aparición de las alas marca la etapa final del desarrollo, se llama metamorfosis incompleta (com. per. Morón, 1992).
El tercer tipo de metamorfosis es aquella en que el individuo sale del huevecillo con una forma totalmente diferente a la que tendrá de adulto. El insecto, al salir del huevo, es conocido como larva y ésta, muy frecuentemente, vive en un ambiente diferente y tiene distintos hábitos que el animal adulto. Las larvas suelen tener piezas bucales masticadoras aunque los adultos las tengan de perforación o succión; carecen de ojos compuestos y pueden tener pares adicionales de patas en el abdomen o carecer totalmente de ellas. Las larvas antes de llegar a la edad adulta deben pasar por una etapa llamada pupa o crisálida.
Chapulín mostrando los diferentes estadíos ninfales
En los insectos, los grandes cambios se producen después de salir del huevo. Esto se debe a que el crecimiento del insecto está marcado por una serie de aumentos bruscos y visibles de tamaño en cada muda del exoesqueleto. Entre las mudas, el insecto vive periodos en que le es imposible crecer a causa de la pared del cuerpo (exoesqueleto) que lo envuelve. Estos periodos de tamaño estático terminan con un crecimiento súbito que hace que el insecto se arrugue y comprima dentro de su armadura. A ello sigue la muda, y el insecto, ya libre, transforma su crecimiento casi imperceptible en un crecimiento visible porque su nuevo exoesqueleto puede expandirse. En esencia, el exoesqueleto de un insecto se compone de una capa exterior dura y una interior más flexible situadas ambas sobre la delgada capa de células vivas que podría llamarse ‘piel’.
Bibliografía
BARRIENTOS, L. L. Orthopteros plaga de México y Centro América. The Orthopterists, Society Field Guide Proyect. In press en Brasil, 1991.CORONADO, R. R. y Márquez, P. A. Introducción a la entomología. Morfología y taxonomía de los insectos. Limusa, México, 1985.FARB, P y otros. Los insectos. Colección de la Naturaleza de Time-Life., México, 1974.HOFFMAN. Animales desconocidos, relatos acarológicos. Fondo de Cultura Económica, México, 1988.METCALF, C. L. y Flint, W. P. Insectos destructivos e insectos útiles. Costumbres y su control. Compañía Editorial Continental, México, 1978.
El mundo de los insectos
Aurora Vázquez Mora
I. Introducción
El estudio de los insectos es abordado por la entomología, una rama de las ciencias biológicas. Etimológicamente, la palabra entomología proviene de entomon: ‘insecto’ y logos: ‘estudio, tratado o acción’, por lo que significa: ‘estudio de los insectos’. El término insecto, viene a su vez del término latino insectum, que significa cortado en, lo que describe con gran acierto a estos animales ya que su cuerpo está dividido, ‘cortado’, en segmentos generalmente bien diferenciados (Coronado, 1985).
Los insectos forman parte del grupo de animales más antiguo, y también el más diverso y numeroso desde que apareció la vida en el planeta: los artrópodos (Hoffman, 1988). Por lo mismo, antes de comenzar a hablar de los insectos, creemos conveniente señalar algunas de las características más importantes de este grupo.
Los artrópodos, cuyo nombre significa ‘de patas articuladas’ (del griego arthron: ‘articular’ y podos: ‘pie’), aparecieron en los mares del Cámbrico hace más de 500 millones de años y desde entonces ha sido, en cuanto al número de especies, el grupo dominante sobre la Tierra. Fueron, además, los primeros animales que pasaron del ambiente acuático al terrestre; incursionaron tierra adentro y se adaptaron a todos los hábitats de este medio.
Jaiba y camarón (crustácea)
Es imposible establecer cuál es el número de especies —y mucho menos el número de individuos— que han poblado y continúan poblando las aguas, el aire y el suelo del planeta, pero se estima que son alrededor de 10 millones, un número muy superior al de todas las demás especies de animales juntas (Hoffman, 1988). Forman el 80% de todos los animales que se conocen (Coronado, 1985).
Los primeros artrópodos conocidos fueron los trilobites, ya extinguidos desde hace mucho. Por los restos fósiles se sabe que durante 300 millones de años se propagaron por las aguas de los océanos y desaparecieron durante el periodo Pérmico. Durante todo ese tiempo fueron evolucionando en otras formas, dando así origen a todas las demás ramas de artrópodos que actualmente se conocen y que se encuentran distribuidas en todo el mundo, asociadas a todos los demás animales y adaptadas a todos los hábitats accesibles a la vida.
Dentro del grupo de los artrópodos se encuentran muy diversos animales que reciben diferentes nombres comunes, entre ellos: alacranes, tarántulas, arañas, vinagrillos (todos pertenecientes a los Arachnida); garrapatas, turicatas, pinolillos, aradores, arañas rojas, etc. (Acarida); camarones, jaibas, langostas, cangrejos, etc. (Crustacea); milpiés (Diplopoda); ciempiés (Chilopoda); chapulines, escarabajos, mariposas, etc. (Insecta) (Hoffman, 1988), y son fácilmente reconocibles, entre otras, por las siguientes características:
•Patas articuladas.
•Exoesqueleto (esqueleto externo).
•Simetría bilateral.
•Cuerpo segmentado.
•Metamorfosis (cambio en forma durante el ciclo de vida).
El phyllum Artrhopoda se divide en tres grandes subphylla: a) el de los Trilobitomorpha, que comprende a todas las formas fósiles de trilobites; b) el de los Chelicerata, el cual tiene quelíceros y pedipalpos (sin antenas y sin mandíbulas), donde se agrupan cacerolitas de mar, arácnidos, ácaros y arañas de mar y, c) el de los Mandibulata, que se caracteriza por tener antenas y mandíbulas (sin quelíceros ni pedipalpos) que incluye a los crustáceos, diplopodos, chilopodos y a los insectos.
En el cuadro 1 se presenta la clasificación general del phyllum Arthropoda, los subphylla, las clases y algunos nombres comunes que reciben los integrantes de cada una de ellas.
Por muy diversos motivos, el hombre conoce muy bien a los artrópodos. Insectos como mariposas, escarabajos, chapulines, etc., llaman la atención por su relativo gran tamaño, sus vivos y llamativos colores y porque son los únicos invertebrados capaces de volar gracias a que tienen uno o dos pares de alas. Otros insectos, como los mosquitos, moscas, pulgas, piojos, chinches, etc., tienen que ser soportados frecuentemente por los seres humanos y los animales superiores como plagas muy molestas que, además, pueden ocasionar daños más o menos serios a su salud, no sólo por las toxinas
Alacrán (Scorpio maurus L.).Imagen del jardín botánico de Montreal, Canadá.
que inyectan al alimentarse de ellos, sino por los gérmenes patógenos que suelen transmitir y que son causa de numerosas y graves enfermedades.
Otras especies están catalogadas como plagas muy perjudiciales y destructoras de una gran variedad de plantas, así como de granos y otros productos almacenados.
No todos los insectos son dañinos para el hombre; hay muchos benéficos, como las abejas productoras de miel que reditúan grandes ganancias, o el gusano de seda, que es la larva de una mariposa secretora de la delicada sustancia con la que se manufacturan finas telas de gran valor comercial, y otros más.
Los ácaros forman un grupo muy grande, a pesar de lo que muchas de sus especies, tan frecuentes y numerosas como las de los insectos nombrados, son prácticamente desconocidas para los humanos. Esto se debe principalmente a su pequeño tamaño, que los hace pasar inadvertidos no obstante que se encuentran en todas partes. Las formas más grandes, que se designan con el nombre común de garrapatas, son las únicas que el hombre conoce bien, no sólo por su tamaño sino porque son parásitas del ganado y de otros animales domésticos.
Tarántula(Eauthlus smithi,Cambridge). Imagen tomada del jardín botáncio de Montreal, Canadá.
Hay otras pocas especies frecuentemente reconocidas: aquellas que son plagas molestas o dañinas tanto para el hombre como para sus animales y campos agrícolas. Entre éstas se encuentran todos los ácaros fitófagos. Todas estas especies han recibido diferentes nombres regionales, algunos de las cuales se usaban ya entre los antiguos mexicanos. Así, a las garrapatas se les designa en diferentes estados de la república como ‘tlalajes’, ‘turicatas’, ‘tostoneras’, ‘plateadas’, ‘conchudas’, ‘tullidoras’, etc. A su larva, mucho más pequeña, se le llama ‘pinolillo’, ‘mostacilla’, ‘güina’, etc. A ciertos ácaros que producen dermatitis, inflamaciones de la piel, y son muy molestos para el hombre, se les conoce con los nombres de ‘tlalzahuates’, ‘coloradillas’, ‘aradores’, etc. Dentro de este grupo se encuentran también los ‘corucos’ de las gallinas, las ‘arañas rojas’ y algunos más (Hoffmann, 1988).
Los insectos representan del 75 al 80% de todos los integrantes del reino animal y se han descrito alrededor de un millón de especies. Se encuentran distribuidos por todo el mundo, ocupando principalmente ecosistemas terrestres y dulciacuícolas. La mayor riqueza de especies se ubica en las regiones cercanas al Ecuador y va disminuyendo conforme se acercan a los polos.
Los insectos se abrieron paso por doquier, invadiendo y monopolizando todos los rincones habitables, aprovechando la más insignificante fuente de alimento. A medida que este reino iba colonizando el planeta, se fueron formando especies con características distintivas que les permitían adaptarse a su ambiente y forma de vida. La evolución masiva de los insectos afectó de manera profunda la evolución de las plantas y de los restantes animales que estaban en contacto con ellos. Cada uno de estos últimos es actualmente resultado de la influencia de los insectos sobre sus antepasados (Farb, 1974).
Los insectos son reconocidos por las siguientes características generales:
•Cuerpo dividido en 3 regiones: cabeza, tórax y abdomen.
•Simetría bilateral.
•Presentan metamorfosis (cambio en forma).
•Apéndices articulados.
•Son los únicos artrópodos que tienen alas.
•Tienen exoesqueleto (esqueleto externo).
•Tres pares de patas articuladas en los adultos (con algunas excepciones).
•Dos pares de alas en los adultos (con excepciones).
•Sistema circulatorio abierto.
•Cordón nervioso ventral.
•Sistema respiratorio con tráqueas.
•Sistema excretor representado por tubos de Malpighio.
La forma, tamaño y color varían significativamente.
Chapulín mostrando las tres regiones del cuerpo, los tres pares de patas, antenas y el ojo compuesto.
II. Morfología externa (forma externa)
La cabeza, cráneo o cápsula cefálica es la primera región del cuerpo de un insecto. En ella se encuentra un par de antenas de distintas formas y tamaños que cumplen una función sensorial, un par de ojos compuestos capaces de percibir imágenes y pueden existir 2 ó 3 pequeñas unidades llamadas ocelos que actúan como receptores de los cambios de intensidad de luz. Además, en la cabeza se localiza el aparato bucal, estructura relacionada con la alimentación de los insectos que puede ser: masticador, raspador-chupador o chupador.
Esquema de la cabeza de una langosta, donde se muestra la ubicación de los ocelos.
El tórax está situado entre la cabeza y el abdomen. En él se encuentran los órganos locomotores, adaptados a cumplir una función determinada como saltar, caminar, cavar, nadar, excavar, posarse, colgarse, colectar polen, sujetarse y oír, entre otras, y las alas que permiten el vuelo. El tórax esta compuesto de tres partes (Barrientos, et. al. 1991) o segmentos (Metcalf y Flint, 1978). La primera es la que porta el primer par de patas; la segunda contiene las patas medias, además de incluir el primer par de alas (cuando existen) y de la tercera salen las patas posteriores y el segundo par de alas (cuando existen) (Metcalf y Flint, 1978).
El abdomen, la tercera región, es la parte posterior del cuerpo de los insectos. En él no hay patas o apéndices articulados. Está compuesto de segmentos que se unen entre sí por membranas intersegmentales que se extienden permitiendo los movimientos, en particular los respiratorios, la distensión del abdomen durante la maduración de los huevos y su alargamiento durante la postura. En el abdomen se ubica la mayor parte de los sistemas del insecto, como el reproductor, excretor y las vísceras. En cada segemento abodominal se puede observar un par de orificios en forma de ojal llamados espiráculos a través de los cuales penetra el aire al aparato respiratorio (Rojas, 1994).
En el abdomen existen dos tipos de apéndices: los asociados con la reproducción y los no asociados con ésta. Los últimos, llamados cercos, se localizan en los segmentos terminales y son estructuras de función sensorial (detectan cambios en la dirección del aire, de temperatura, de humedad, etc.); en algunos casos sirven al animal como defensa, como sucede en las tijerillas. Los apéndices asociados con la reproducción reciben el nombre de genitales externos o aparato genital y se localizan a partir del octavo segmento en las hembras y a partir del noveno en los machos (en los ortópteros).
Exoesqueleto o esqueleto externo
Los insectos presentan una estructura que los cubre totalmente, llamada exoesqueleto o esqueleto externo. Esta pared es resistente y le da protección y forma al cuerpo. A la capa externa se le llama cutícula
El color de un insecto se al efecto óptico de la luz sobre la superficie de la pared del cuerpo que cuenta con un pigmento. El color metálico iridiscente es resultado de la refracción de la luz.
La pared cuenta con numerosos procesos externos e internos. Los externos incluyen las setas, espinas y escamas. Algunos de ellos están constituidos únicamente por cutícula aunque siempre incluyen las tres capas de la pared. Las setas tienen un crecimiento hacia el exterior de las células epidérmicas y otras tienen un origen multicelular. Los procesos externos de la pared son plegaduras hacia dentro del organismo. A las invaginaciones de la pared del cuerpo se les llama apodemas y se pueden observar externamente en forma de estrías (sutura). Los procesos internos proporcionan áreas para la inserción de los músculos y fortalecen o refuerzan la pared.
Esquema de los tipos del aparato bucal en los insectos.
Apéndices articulados
La mayoría de los adultos cuenta con tres pares de patas articuladas que están formadas por cinco piezas: coxa, trocánter, fémur, tibia y tarso.
La principal función de las patas es la locomoción pero existen varias modificaciones de acuerdo con las funciones auxiliares que llevan a cabo. En la campamocha, que es depredadora (come otros insectos), el primer par de patas es prensil y cuenta con espinas en la tibia y fémur que le permiten atrapar a su presa. Los grillotopos tienen las tibias delanteras muy robustas y con extensiones para poder utilizarlas en la excavación. En los insectos saltadores los fémures de las patas posteriores están muy desarrollados en comparación con aquellos que utilizan poco sus patas, como es el caso de los mosquitos, que las tienen sumamente delgadas y débiles. En algunos insectos acuáticos las patas están adaptadas para la natación y por eso presentan una serie de pelillos.
La presencia de alas en los insectos ha sido una ventaja muy grande en su lucha por la existencia. Las alas los capacitan para movilizarse ampliamente con el fin de encontrar alimento adecuado, para alejarse rápidamente de sus enemigos y otros peligros, para dispersarse, para encontrar parejas y para localizar sitios para anidar que no sean accesibles a muchos de sus enemigos naturales. El número de alas en los insectos varía entre los diferentes órdenes. Los insectos nunca tienen alas funcionales sino hasta que están completamente desarrollados, o sea, en su forma adulta, aunque muchos insectos adultos no las poseen.
Los pescaditos de plata y las colas de resorte representan grupos de insectos sin alas cuyos ancestros, aparentemente, tampoco las tuvieron. Las pulgas, piojos y ciertas hormigas y pulgones son considerados formas degeneradas cuyos distantes ancestros poseyeron alas que se perdieron en el camino a una adaptación para una vida más sedentaria en el suelo o en el cuerpo de los animales o plantas. Las alas de algunos mayates se han atrofiado o son inútiles, de tal manera que son incapaces de volar. Otros insectos, como las termitas y las hormigas, rompen o cortan sus alas después de un solo vuelo nupcial y antes de empezar su vida en el suelo.
Esquema de algunos tipos de patas de los insectos.
En los diferentes órdenes las alas varían muchísimo en forma y apariencia y son estructuras muy importantes en la clasificación de los insectos. La mayoría de los nombres de los insectos terminan en ptera, que significa ala. Así, los Díptera (moscas) son los insectos de ‘dos alas’, los Coleóptera (escarabajos, mayates) son los insectos de ‘alas de estuche’, los Lepidóptera (palomillas y mariposas) son los insectos con ‘alas de escamas’, los Hemíptera (chinches verdaderas) tienen ‘medias alas’, los Hymenóptera (avispas, abejas) son los insectos de ‘alas membranosas’ y los Orthoptera (chapulines, langostas entre otros) poseen las ‘alas rectas’ (Metcaif y Flint, 1978).
Chapulín mostrando sus dos pares de alas.
Simetría Bilateral
La simetría que presentan los insectos es bilateral, o sea que divide su cuerpo en dos mitades con características semejantes.
III. Metamorfosis
Se le llama metamorfosis al cambio de forma que sufre la mayoría de los insectos a lo largo de su ciclo de vida.
Inician ésta, generalmente, siendo huevos de fuertes caparazones con gran capacidad para resistir las condiciones más adversas. Los huevos de los insectos muestran gran variedad de formas y colores.
Los individuos que surgen del huevo pueden tener tres tipos de forma. Los insectos primitivos, como los apterigotos (sin alas), surgen como reproducciones a pequeña escala de los adultos y llegan a la madurez rompiendo los exoesqueletos que les van quedando demasiado justos. Así, desde que deja el huevo hasta que muere el insecto es igual, salvo por el hecho de que aumenta de tamaño y madura sexualmente al avanzar su edad.
El segundo tipo de desarrollo incluye una etapa diferenciada antes de la madurez. El animal no sale del huevo como un adulto en miniatura, sino como ninfa. Ésta se parece al adulto en muchos aspectos, pero presenta diferencias importantes. Por ejemplo, en los insectos alados las ninfas carecen de alas. En algunos casos las ninfas emergen de huevos depositados en el agua y pasan su fase de estado inmaduro (náyade) respirando bajo el agua mediante branquias, como las libélulas y de caballitos del diablo. Ahí maduran y crecen hasta estar listas para salir como adultos. En cierto momento, se desprenden de su exoesqueleto por última vez y empiezan a respirar aire; unos brotes en el tórax, invisibles en las ninfas, se hacen alas y, por fin, se vuelven insectos adultos. La secuencia huevo-náyade-adulto, en la que la aparición de las alas marca la etapa final del desarrollo, se llama metamorfosis incompleta (com. per. Morón, 1992).
El tercer tipo de metamorfosis es aquella en que el individuo sale del huevecillo con una forma totalmente diferente a la que tendrá de adulto. El insecto, al salir del huevo, es conocido como larva y ésta, muy frecuentemente, vive en un ambiente diferente y tiene distintos hábitos que el animal adulto. Las larvas suelen tener piezas bucales masticadoras aunque los adultos las tengan de perforación o succión; carecen de ojos compuestos y pueden tener pares adicionales de patas en el abdomen o carecer totalmente de ellas. Las larvas antes de llegar a la edad adulta deben pasar por una etapa llamada pupa o crisálida.
Chapulín mostrando los diferentes estadíos ninfales
En los insectos, los grandes cambios se producen después de salir del huevo. Esto se debe a que el crecimiento del insecto está marcado por una serie de aumentos bruscos y visibles de tamaño en cada muda del exoesqueleto. Entre las mudas, el insecto vive periodos en que le es imposible crecer a causa de la pared del cuerpo (exoesqueleto) que lo envuelve. Estos periodos de tamaño estático terminan con un crecimiento súbito que hace que el insecto se arrugue y comprima dentro de su armadura. A ello sigue la muda, y el insecto, ya libre, transforma su crecimiento casi imperceptible en un crecimiento visible porque su nuevo exoesqueleto puede expandirse. En esencia, el exoesqueleto de un insecto se compone de una capa exterior dura y una interior más flexible situadas ambas sobre la delgada capa de células vivas que podría llamarse ‘piel’.
Bibliografía
BARRIENTOS, L. L. Orthopteros plaga de México y Centro América. The Orthopterists, Society Field Guide Proyect. In press en Brasil, 1991.CORONADO, R. R. y Márquez, P. A. Introducción a la entomología. Morfología y taxonomía de los insectos. Limusa, México, 1985.FARB, P y otros. Los insectos. Colección de la Naturaleza de Time-Life., México, 1974.HOFFMAN. Animales desconocidos, relatos acarológicos. Fondo de Cultura Económica, México, 1988.METCALF, C. L. y Flint, W. P. Insectos destructivos e insectos útiles. Costumbres y su control. Compañía Editorial Continental, México, 1978.
martes, 10 de abril de 2007
partes de la lepidoptera :LUIS GUILLERMO PAZ
¿Sabía usted?Un insecto, es un artrópodo. Es un animal con espina dorsal, un esqueleto externo y un cuerpo segmentado. En su etapa de adulto, los insectos tienen tres pares de patas, un cuerpo dividido en una cabeza, tórax y abdomen, y usualmente dos pares de alas.
Lepidoptera[mariposas en general, clase de insectos]Una mariposa es un insecto. Los insectos son por mucho el grupo más grande de organismos en el planeta Tierra, con más de 700,000 especies que han sido identificadas. Todavía quedan más por descubrir, principalmente en las regiones tropicales. Los insectos se dividen en cuatro grupos principales. Uno de ellos es “Lepidoptera”, que significa alas escamosas, en las cuales se incluyen a las mariposas y la polilla. Las patas de las mariposas están cubiertas con escamas en forma de polvo que se le sale con facilidad al agarrarlas y por esto de su nombre de “Lepidoptera”. Las mariposas tienen colores más brillantes que la polilla y están activas durante el día. Entre las características más comunes de las mariposas se encuentran sus antenas con puntos en forma de bastón y su hábito de juntar sus alas verticalmente pegadas mientras descansan. Hay aproximadamente 120,000 especies conocidas de mariposas en la Tierra.
Las cuatro caras de la Lepidoptera[Ciclo de Vida]La mayoría de los insectos tienen un ciclo de vida complicado. Las lepidopteras no son la excepción. Las mariposas tienen cuatro etapas en su ciclo de vida.
. El huevo es fertilizado por el varón dentro del cuerpo de la hembra. Está protegido por un caparazón. Usualmente la hembra los deposita en las hojas, pegándolos con una pega que también sueltan cuando ponen los huevos. Encontrar la planta correcta como anfitriona para depositar sus huevos es extremadamente importante. Puede ser la diferencia entre la vida o la muerte para ese tipo de mariposa.
Larva/ Oruga
¿Sabía usted?Mientras están creciendo, las orugas mudan su piel varias veces. La etapa entre las mudas de piel se conoce como “instars”. Cada “instar” puede ser bastante diferente a las otras.La segunda etapa es la larva u oruga. Las larvas de las mariposas se conocen comúnmente como orugas. Una oruga no tiene alas y es como un gusano. Viven para comer y crecer. Para lograr esto, tienen una boca con unas mandíbulas fuertes y un cuerpo largo para su largo tracto o sistema digestivo. Detrás de las mandíbulas tienen un mecanismo giratorio, como de seda, que permite a las orugas pegarse a la parte inferior de las hojas y así escaparse de sus depredadores. De manera bien astuta, la oruga se sostiene temporeramente de un hilo antes de tirarse al vacío cuando se acerca un depredador. La oruga tiene tres pares de patas reales, o sea patas que parecen patas de verdad y varios tocones que le ayudan a adherirse a las superficies.
Lepidoptera[mariposas en general, clase de insectos]Una mariposa es un insecto. Los insectos son por mucho el grupo más grande de organismos en el planeta Tierra, con más de 700,000 especies que han sido identificadas. Todavía quedan más por descubrir, principalmente en las regiones tropicales. Los insectos se dividen en cuatro grupos principales. Uno de ellos es “Lepidoptera”, que significa alas escamosas, en las cuales se incluyen a las mariposas y la polilla. Las patas de las mariposas están cubiertas con escamas en forma de polvo que se le sale con facilidad al agarrarlas y por esto de su nombre de “Lepidoptera”. Las mariposas tienen colores más brillantes que la polilla y están activas durante el día. Entre las características más comunes de las mariposas se encuentran sus antenas con puntos en forma de bastón y su hábito de juntar sus alas verticalmente pegadas mientras descansan. Hay aproximadamente 120,000 especies conocidas de mariposas en la Tierra.
Las cuatro caras de la Lepidoptera[Ciclo de Vida]La mayoría de los insectos tienen un ciclo de vida complicado. Las lepidopteras no son la excepción. Las mariposas tienen cuatro etapas en su ciclo de vida.
. El huevo es fertilizado por el varón dentro del cuerpo de la hembra. Está protegido por un caparazón. Usualmente la hembra los deposita en las hojas, pegándolos con una pega que también sueltan cuando ponen los huevos. Encontrar la planta correcta como anfitriona para depositar sus huevos es extremadamente importante. Puede ser la diferencia entre la vida o la muerte para ese tipo de mariposa.
Larva/ Oruga
¿Sabía usted?Mientras están creciendo, las orugas mudan su piel varias veces. La etapa entre las mudas de piel se conoce como “instars”. Cada “instar” puede ser bastante diferente a las otras.La segunda etapa es la larva u oruga. Las larvas de las mariposas se conocen comúnmente como orugas. Una oruga no tiene alas y es como un gusano. Viven para comer y crecer. Para lograr esto, tienen una boca con unas mandíbulas fuertes y un cuerpo largo para su largo tracto o sistema digestivo. Detrás de las mandíbulas tienen un mecanismo giratorio, como de seda, que permite a las orugas pegarse a la parte inferior de las hojas y así escaparse de sus depredadores. De manera bien astuta, la oruga se sostiene temporeramente de un hilo antes de tirarse al vacío cuando se acerca un depredador. La oruga tiene tres pares de patas reales, o sea patas que parecen patas de verdad y varios tocones que le ayudan a adherirse a las superficies.
Los insectosMorfología de los insectos.
Como ya hemos dicho anteriormente, los insectos son artrópodos, y si los ponemos en capítulo aparte es por el mayor peso que se les da en este curso (mayor "peso" que también tienen literalmente, por lo menos porque constituyen mucha más biomasa que el resto de artrópodos juntos).
Todos tenemos una idea intuitiva de que cosa sea un insecto. Reconocemos a las hormigas que se autoinvitan a nuestro día de campo, a los mosquitos (más propiamente dicho, a las mosquitas) que comparten agradables veladas de verano con nosotros, a las pulgas que tienen a bien acompañar a nuestros perros y a las cucarachas que frecuentan los mismos bares que nosotros como insectos. También reconocemos como insectos a las mariposas que van revoloteando de flor en flor, a las abejas que producen miel y a los escarabajos que... bueno, los escarabajos hacen de todo. Pero, ¿qué tienen en común todos estos "bichos"? ¿qué les diferencia de escorpiones, tarántulas, cangrejos y ciempiés? ¿por qué se agrupan los primeros dentro de la clase Insecta, y no dentro de los arácnidos, crustáceos o miriápodos? ¿qué determina qué cosa sea un insecto?
Para empezar, los insectos son artrópodos (con todo lo que ello implica), caracterizados por tener el cuerpo dividido en cabeza, tórax y abdomen (aunque puede haber excepciones a esta organización corporal entre las larvas y adultos, en los que pueden aparecer estas partes parcialmente reducidas o soldadas (ZAHRADNIK & CHVÁLA (1990))).
La cabeza consta de seis segmentos soldados para formar una cápsula dura, igual que los huesos de tu cabeza se unen para proteger tu cerebro (aunque los insectos carecen de un cerebro propiamente dicho). A simple vista se pueden distinguir en ella los ojos, las mandíbulas y las antenas.
Los ojos se pueden considerar como un tipo de sistema fotorreceptor, ya que, al fin y al cabo, eso es lo que hacen, captar la luz recibida. Básicamente, nos podemos encontrar con tres sistemas fotorreceptores (Torralba & Pérez 1997):
a) Receptores dérmicos: no se trata de receptores localizados, sino que toda la cutícula aparece como sensible a la luz. Esto se ha comprobado en larvas de Lepidópteros, en Periplaneta y en larvas de Tenebrio.
65 Kb)" type="#_x0000_t75" o:button="t" o:allowoverlap="f" href="http://scriptusnaturae.8m.com/III_ento/ocelos.htm">b) Ocelos: también denominados ojos simples por el hecho de estar formados por una única ommatidia. Aparecen en la mayoría de los insectos. En la siguiente fotografía se pueden apreciar los ocelos (en la típica disposición de triángulo) del díptero Drosophila melanogaster, tal y como se ven al microscopio electrónico de barrido (para hacerse una idea del tamaño real, la barrita blanca mide 10 micras).
c) Ojos compuestos: están formados por una cantidad variable de ommatidias, que puede ir desde 1 en la obrera de la hormiga Ponera punctatissima hasta los cerca de 30.000 que presentan algunas especies de libélulas.
Los ojos compuestos de los insectos se pueden asimilar a un conjunto de lentes, que pueden dejar pasar la luz de unas a otras o estar aisladas por pigmentos, cada una de las cuales está formada por una lente, una guía de ondas (el rabdoma) y unos receptores de distintas longitudes de onda (TORRALBA & PÉREZ, 1997). Como esquema de un ojo compuesto de zona clara, puede valer éste (47 Kb).
Estos ojos pueden funcionar (y de hecho lo hacen) como analizadores de luz polarizada, lo que les permite (entre otras cosas) encontrar la dirección a seguir entre la colmena y las fuentes de néctar a las abejas (WEHNER 1995) aunque esto es algo que ya habíamos dicho al tratar de los artrópodos en general.
En las mandíbulas indudablemente ha de haber una gran variedad, no puede ser igual la que emplee una mariposa para libar el néctar de las flores que la que emplee un mosquito (mosquita más bien) para succionar la sangre.
En general, las mandíbulas de los insectos se llaman de formas distintas dependiendo de la función que hagan, a saber: trompa chupadora (moscas), probóscide chupadora (mariposas), probóscide perforante (chinches), probóscide lamedora (abejas), tubo succionador (mosquitos),... En algunos casos, la forma de las mandíbulas es típica de un orden, pero puede haber más de un tipo de mandíbula por cada orden.
En las antenas están los sentidos del tacto y del olfato de los insectos. Por lo general los insectos poseen dos antenas, excepción hecha de aquellos individuos que por ser inmaduros o por haber sufrido algún accidente carecen de una o incluso de los dos apéndices antedichos. Como ocurre en casi cualquier otro órgano de los insectos, existen numerosas adaptaciones y variantes, incluso dentro de la misma especie (en numerosos casos, se da un diformismo sexual consistente en que el macho presenta unas antenas plumosas (o más plumosas) que las hembras, y que les sirven para localizar a estas por el rastro de feromonas que emiten). En el dibujo de la página siguiente se puede observar la gran variación de este órgano existente entre las mariposas.
El tórax está formado por tres segmentos que, nombrados de delante atrás, se llaman protórax, mesotórax y metatórax. Es en el tórax donde se hallan las patas y las alas del insecto en el caso de existir.
Como veremos más adelante, las alas son la característica que más se emplea a la hora de clasificar a un insecto. Así, son muchos los grupos de insectos que reciben su nombre del tipo de alas que poseen: los lepidópteros (mariposas) son los que tienen alas escamosas, los coleópteros (escarabajos) son los que tienen cubrealas duros, los dípteros (moscas y mosquitos) son los que tienen dos alas,...
Es curioso que los insectos tengan alas, y, sin embargo, a la mayoría de las personas les parece de lo más normal. Aves y murciélagos han desarrollado alas a partir de estructuras anteriores que se han adaptado al vuelo.
Evolutivamente no puede surgir por una mutación un órgano tan complejo como puede ser un ala; así pues ¿cual era y para qué servía la estructura primitiva que ha dado lugar a las alas de los insectos?
Se han efectuado hipótesis sobre si la función de esas protoalas podría ser la de la estabilidad en el salto o presentar una minúscula superficie planeadora a la hora de caer. Sin embargo, experimentos hechos con modelos a escala revelan que las estructuras primitivas que pudieron surgir por mutación no sirven para estas funciones más de lo que sirve, por ejemplo, una pata.
Una vez llegados a este punto hemos de encontrar el posible beneficio que representaba que una protoala se fuera desarrollando por selección natural, porque de lo contrarío no habría pasado de una mera mutación sin importancia y por tanto, destinada a desaparecer.
Es ahora cuando nos encontramos con otras hipótesis de trabajo que indican que las protoalas podrían tener una función termorreguladora. Los experimentos confirman esta hipótesis y descubren unos datos interesantes: cuando (por efectos de tamaño) se estaciona la función termorreguladora de las alas y, por tanto, no habría ninguna razón para que siguieran creciendo, empieza a notarse un verdadero aumento de la función que actualmente desempeñan, creciendo esta con el tamaño: la capacidad para el planeo y, más tarde, para el vuelo.
En cuanto a las patas, decir tan solo que están formadas por la coxa, el trocánter (en algunos casos también trocantelo), el fémur, la tibia y el tarso, aunque algunas de estas piezas se pueden fusionar dependiendo de si se trata de una pata "típica" o si está especializada en alguna función (ver dibujos página siguiente).
En el abdomen se hallan los aparatos genitales y el ovopositor, que algunas veces se halla muy desarrollado (saltamontes, grillos) y otras, de lo que darán fe aquellos incautos que hallan molestado a una abeja o a una avispa, se ha convertido en un aguijón. No suele haber apéndices en el abdomen, aunque éste puede terminar en varios cercos.
En cuanto a la anatomía típica de los insectos daremos a continuación un breve paseo por los sistemas y aparatos más importantes de estos artrópodos.
i Aparato respiratorio: los insectos respiran por traqueas. Una traquea es una invaginación del ectodermo llena de tubos finos llamados traqueolas. Algunas larvas e insectos acuáticos poseen branquias traquéales (= traqueobranquias), y otros han desarrollado una cámara respiratoria donde guardan el aire en sus inmersiones.
i Aparato circulatorio: Se trata de un aparato circulatorio abierto o lagunar, con un solo vaso sanguíneo dorsal y un corazón. Está lleno de hemolinfa, que es, aproximadamente, el equivalente de nuestra sangre y nuestra linfa; aunque tenemos que tener claro que el sistema circulatorio de los insectos no se emplea para el intercambio gaseoso con los tejidos, función esta que realiza por sí solo el aparato respiratorio.
i Sistema nervioso: Está formado por un ganglio supraesofágico, que hace las veces de cerebro, y una cadena ganglionar ventral.
Morfología de los insectos.Como ya hemos dicho anteriormente, los insectos son artrópodos, y si l
os ponemos en capítulo aparte es por el mayor peso que se les da en este curso (mayor "peso" que también tienen literalmente, por lo menos porque constituyen mucha más biomasa que el resto de artrópodos juntos).Todos tenemos una idea intuitiva de que cosa sea un insecto. Reconocemos a las hormigas que se autoinvitan a nuestro día de campo, a los mosquitos (más propiamente dicho, a las mosquitas) que comparten agradables veladas de verano con nosotros, a las pulgas que tienen a bien acompañar a nuestros perros y a las cucarachas que frecuentan los mismos bares que nosotros como insectos. También reconocemos como insectos a las mariposas que van revoloteando de flor en flor, a las abejas que producen miel y a los escarabajos que... bueno, los escarabajos hacen de todo. Pero, ¿qué tienen en común todos estos "bichos"? ¿qué les diferencia de escorpiones, tarántulas, cangrejos y ciempiés? ¿por qué se agrupan los primeros dentro de la clase Insecta, y no dentro de los arácnidos, crustáceos o miriápodos? ¿qué determina qué cosa sea un insecto?
Para empezar, los insectos son artrópodos (con todo lo que ello implica), caracterizados por tener el cuerpo dividido en cabeza, tórax y abdomen (aunque puede haber excepciones a esta organización corporal entre las larvas y adultos, en los que pueden aparecer estas partes parcialmente reducidas o soldadas (ZAHRADNIK & CHVÁLA (1990))).
La cabeza consta de seis segmentos soldados para formar una cápsula dura, igual que los huesos de tu cabeza se unen para proteger tu cerebro (aunque los insectos carecen de un cerebro propiamente dicho). A simple vista se pueden distinguir en ella los ojos, las mandíbulas y las antenas.
Los ojos se pueden considerar como un tipo de sistema fotorreceptor, ya que, al fin y al cabo, eso es lo que hacen, captar la luz recibida. Básicamente, nos podemos encontrar con tres sistemas fotorreceptores (Torralba & Pérez 1997):
a) Receptores dérmicos: no se trata de receptores localizados, sino que toda la cutícula aparece como sensible a la luz. Esto se ha comprobado en larvas de Lepidópteros, en Periplaneta y en larvas de Tenebrio.
65 Kb)" type="#_x0000_t75" o:button="t" o:allowoverlap="f" href="http://scriptusnaturae.8m.com/III_ento/ocelos.htm">b) Ocelos: también denominados ojos simples por el hecho de estar formados por una única ommatidia. Aparecen en la mayoría de los insectos. En la siguiente fotografía se pueden apreciar los ocelos (en la típica disposición de triángulo) del díptero Drosophila melanogaster, tal y como se ven al microscopio electrónico de barrido (para hacerse una idea del tamaño real, la barrita blanca mide 10 micras).
c) Ojos compuestos: están formados por una cantidad variable de ommatidias, que puede ir desde 1 en la obrera de la hormiga Ponera punctatissima hasta los cerca de 30.000 que presentan algunas especies de libélulas.
Los ojos compuestos de los insectos se pueden asimilar a un conjunto de lentes, que pueden dejar pasar la luz de unas a otras o estar aisladas por pigmentos, cada una de las cuales está formada por una lente, una guía de ondas (el rabdoma) y unos receptores de distintas longitudes de onda (TORRALBA & PÉREZ, 1997). Como esquema de un ojo compuesto de zona clara, puede valer éste (47 Kb).
Estos ojos pueden funcionar (y de hecho lo hacen) como analizadores de luz polarizada, lo que les permite (entre otras cosas) encontrar la dirección a seguir entre la colmena y las fuentes de néctar a las abejas (WEHNER 1995) aunque esto es algo que ya habíamos dicho al tratar de los artrópodos en general.
En las mandíbulas indudablemente ha de haber una gran variedad, no puede ser igual la que emplee una mariposa para libar el néctar de las flores que la que emplee un mosquito (mosquita más bien) para succionar la sangre.
En general, las mandíbulas de los insectos se llaman de formas distintas dependiendo de la función que hagan, a saber: trompa chupadora (moscas), probóscide chupadora (mariposas), probóscide perforante (chinches), probóscide lamedora (abejas), tubo succionador (mosquitos),... En algunos casos, la forma de las mandíbulas es típica de un orden, pero puede haber más de un tipo de mandíbula por cada orden.
En las antenas están los sentidos del tacto y del olfato de los insectos. Por lo general los insectos poseen dos antenas, excepción hecha de aquellos individuos que por ser inmaduros o por haber sufrido algún accidente carecen de una o incluso de los dos apéndices antedichos. Como ocurre en casi cualquier otro órgano de los insectos, existen numerosas adaptaciones y variantes, incluso dentro de la misma especie (en numerosos casos, se da un diformismo sexual consistente en que el macho presenta unas antenas plumosas (o más plumosas) que las hembras, y que les sirven para localizar a estas por el rastro de feromonas que emiten). En el dibujo de la página siguiente se puede observar la gran variación de este órgano existente entre las mariposas.
El tórax está formado por tres segmentos que, nombrados de delante atrás, se llaman protórax, mesotórax y metatórax. Es en el tórax donde se hallan las patas y las alas del insecto en el caso de existir.
Como veremos más adelante, las alas son la característica que más se emplea a la hora de clasificar a un insecto. Así, son muchos los grupos de insectos que reciben su nombre del tipo de alas que poseen: los lepidópteros (mariposas) son los que tienen alas escamosas, los coleópteros (escarabajos) son los que tienen cubrealas duros, los dípteros (moscas y mosquitos) son los que tienen dos alas,...
Es curioso que los insectos tengan alas, y, sin embargo, a la mayoría de las personas les parece de lo más normal. Aves y murciélagos han desarrollado alas a partir de estructuras anteriores que se han adaptado al vuelo.
Evolutivamente no puede surgir por una mutación un órgano tan complejo como puede ser un ala; así pues ¿cual era y para qué servía la estructura primitiva que ha dado lugar a las alas de los insectos?
Se han efectuado hipótesis sobre si la función de esas protoalas podría ser la de la estabilidad en el salto o presentar una minúscula superficie planeadora a la hora de caer. Sin embargo, experimentos hechos con modelos a escala revelan que las estructuras primitivas que pudieron surgir por mutación no sirven para estas funciones más de lo que sirve, por ejemplo, una pata.
Una vez llegados a este punto hemos de encontrar el posible beneficio que representaba que una protoala se fuera desarrollando por selección natural, porque de lo contrarío no habría pasado de una mera mutación sin importancia y por tanto, destinada a desaparecer.
Es ahora cuando nos encontramos con otras hipótesis de trabajo que indican que las protoalas podrían tener una función termorreguladora. Los experimentos confirman esta hipótesis y descubren unos datos interesantes: cuando (por efectos de tamaño) se estaciona la función termorreguladora de las alas y, por tanto, no habría ninguna razón para que siguieran creciendo, empieza a notarse un verdadero aumento de la función que actualmente desempeñan, creciendo esta con el tamaño: la capacidad para el planeo y, más tarde, para el vuelo.
En cuanto a las patas, decir tan solo que están formadas por la coxa, el trocánter (en algunos casos también trocantelo), el fémur, la tibia y el tarso, aunque algunas de estas piezas se pueden fusionar dependiendo de si se trata de una pata "típica" o si está especializada en alguna función (ver dibujos página siguiente).
En el abdomen se hallan los aparatos genitales y el ovopositor, que algunas veces se halla muy desarrollado (saltamontes, grillos) y otras, de lo que darán fe aquellos incautos que hallan molestado a una abeja o a una avispa, se ha convertido en un aguijón. No suele haber apéndices en el abdomen, aunque éste puede terminar en varios cercos.
En cuanto a la anatomía típica de los insectos daremos a continuación un breve paseo por los sistemas y aparatos más importantes de estos artrópodos.
i Aparato respiratorio: los insectos respiran por traqueas. Una traquea es una invaginación del ectodermo llena de tubos finos llamados traqueolas. Algunas larvas e insectos acuáticos poseen branquias traquéales (= traqueobranquias), y otros han desarrollado una cámara respiratoria donde guardan el aire en sus inmersiones.
i Aparato circulatorio: Se trata de un aparato circulatorio abierto o lagunar, con un solo vaso sanguíneo dorsal y un corazón. Está lleno de hemolinfa, que es, aproximadamente, el equivalente de nuestra sangre y nuestra linfa; aunque tenemos que tener claro que el sistema circulatorio de los insectos no se emplea para el intercambio gaseoso con los tejidos, función esta que realiza por sí solo el aparato respiratorio.
i Sistema nervioso: Está formado por un ganglio supraesofágico, que hace las veces de cerebro, y una cadena ganglionar ventral.
Luis Guillermo Paz
jueves, 29 de marzo de 2007
RESUMEN GENERAL POR EL GRUPO:
LA ENTOMOLOGÍA
Qué es?
Del griego entomo=insecto, logía, logos= estudio. Es el estudio de los Insectos.
- Insecto:
Animal perteneciene al Phyllum Artrópoda (patas articuladas) cuyo cuerpo está dividido en tres partes= cabeza, con dos antenas; tórax= de donde emergen por arriba (cuando posee) las alas, pudiendo ser dos o cuatro y por debajo las 6 patas, y el abdomen que al final tiene la genitalia o aparato reproductor. Este es el grupo de animales más grade del planeta y sobrepasa el millón y medio de especies descritas y clasificadas. - Artrópoda :
Phyllum o grupo grande de animales caracterizado por tener las patas articuladas y el esqueleto externo. Pertenecen a este grupo todas las arañas, escorpiones, ácaros y garrapatas (Clase arácnida), los cien pies (Clase Chilópoda), los Milpíes (Clase Miriapoda), los Crustáceos (Clase Crustácea) y los Insectos (Clase Insecta)
Cuando el estudioso pretende conocer el origen de cualquiera de las especies vivientes, tropieza con una embarazosa dificultad, la misma que tiempo atrás constituyó un grave problema para el pionero de la conducta animal: Charles Darwin en su obra "El Origen de las Especies"; tal dificultad fue denominada por él mismo como "la Imperfección de los Estratos Geológicos". Y en realidad, al decirse que escrita está sobre las rocas la historia del pasado biológico desde épocas anteriorísimas a la aparición del hombre sobre la tierra, solo logramos aproximarnos a la verdad, ya que si limitamos la atención y hacemos un detallado estudio sobre una sola formación "Estrato" no encontraremos en ellas series graduales ordenadas de especies fósiles; es decir, no siempre hallaremos los restos más antiguos en las capas geológicas más profundas y los más contemporáneos en los estratos más externos, como lógicamente puede suponerse, puesto que los muchos accidentes ocurridos en tantos miles de años han desordenado, locamente, la mayoría de los restos fósiles.
Los insectos como otros invertebrados se han conservado en estado fósil por una serie de acontecimientos que tuvieron como resultado su enterramiento en un medio adecuado. Es necesario un enterramiento inmediato para que se conserve todo el insecto; de otra manera el cuerpo se reblandece y caen todas sus partes, quedando muchas veces solo las alas. Estas se descomponen más lentamente y por lo tanto, pueden conservarse en condiciones menos favorables, razón por la cual muchos ejemplares de insectos fósiles consisten únicamente en las alas. Además, los insectos fósiles no se encuentran en tantos yacimientos ni localidades como la mayoría de otros artrópodos.
Se han hallado fósiles de insectos en cerca de 150 localidades de diversas partes del mundo. Entre las más importantes pueden considerarse, Commentry, en la parte central de Francia, donde fueron depositados en un lago de aguas dulces, en el período carbonífero superior, (300 millones de años aproximadamente) miles de especímenes que se encuentran más o menos bien conservados y son considerados por algunos como los insectos más antiguos que se conocen. Otro sitio de considerable importancia es la roca caliza del Elmo, en el estado de Kansas, EEUU., donde se han encontrado hasta ahora cerca de 10.000 insectos acuáticos y crutáceos, admirablemente bien conservados. La piedra caliza litográfica de Baviera y otras del mismo tipo, distribuidas principalmente en Europa, han dado material valiosísimo para los investigadores, pero ningún yacimiento supera en riqueza al maravilloso Ambar del Báltico, en las Costas de Alemania, a cuyo material me referiré más adelante por ser insectos de edad más contemporánea.
En realidad la primera constancia geológica del origen de los insectos es todavía insegura; se han encontrado unos pocos fragmentos de pequeños artrópodos en un cuarzo del período devónico (anterior del carbonífero, 300 millones de años aprox.) y un grupo de científicos los clasificó como Tisanuros, pequeños insectos sin alas de cuerpo desnudo y a menudo cubierto de escamas, sin una metamorfosis marcada, pero su verdadera identidad será dudosa hasta cuando se sepa más de ellos. Lo mismo puede decirse para otros tres fósiles del primer período carbonífero, consistentes en algunas alas encontradas en Checoslovaquia y Alemania; lo único que puede deducirse es que en aquella época existieron insectos voladores con alas perfectamente desarrolladas.
Desde el período siguiente (50 millones de años) en adelante la entomofauna es mucho mejor conocida; ésta se encuentra ya muy evolucionada y comprende diversos grupos con analogías a algunos órdenes de los insectos actuales.
Los insectos del carbonífero fueron reunidos por el paleontólogo norteamericano, Samuel Hubard, en un gran grupo que denominó "Palaeodictiopteros", el cual posee algunas samejanzas con los actuales ortópteros ( cucarachas, langostas y grillos ); estos antiguos insectos eran de tamaño mediano y hasta donde sabemos, todos los representantes tuvieron un par de lóbulos membranosos en el primer segmento torácico, considerados como indicadores del origen de las alas funcionales. Desafortunadamente no se conocen las fases metamorfósicas de ellos.
Otros contemporáneos de estas libélulas gigantes fueron los del género "Titanophasma", de abdomen largo y delgado y de alas estrechas y membranosas, casi tan grandes como las anteriores; no se han encontrado estados metamorfósicos en ninguno de los dos grupos, pero se supone que fueron acuáticos y de metamorfosis sencilla. Como en aquel tiempo no habían aparecido todavía las aves, ni ningún vertebrado volador, quizá fueron ellos quienes dominaron el aire sin ser molestados por ningún otro animal.
Millones de años después de la aparición de los primeros insectos, cuando transcurría el período pérmico, (215 millones de años) ya se encontraban bien representados varios tipos de piojos masticadores de pocos milímetros de longitud y algunos tipos de chinches y neurópteros. Además, aparece aquí, también un extraño orden de insectos parecidos a los actuales escarabajos, con alas bien desarolladas, pero relacionados más estrechamente con los grillos, denominados "Protelytroptero" importantes por su tipo de metamorfosis completa.
Ya en la era mesozoica, la de los gigantescos reptiles , cambió marcadamente la entomofauna, y ninguno de los órdenes extinguidos subsistió después de iniciado este período. Entre los representantes insectiles de este tiempo se cuentan ciertas especies australianas emparentadas con los grillos, que poseyeron en las alas un gran aparato estridulatorio; esto constituye la primera constancia de la producción de sonido por los insectos.
Como en esta época tampoco habían aparecido los pájaros, ni otros vertebrados que produjesen los sonidos animales ordinarios, es posible que dichos insectos estridulantes y sus parientes, fueran las criaturas más ruidosas de aquellos tiempos. Ya de aquí en adelante la fauna insectil se asemeja mucho a la moderna, pero continúan apareciendo cada vez más familias. En realidad, la apariencia de esta fauna es tan moderna que si viésemos una colección de aquellos especímenes, clavados con alfilers a la manera usual, no nos parecerían muy diferentes a nuestras colecciones actuales, excepto que no habrían visitantes de las flores, como abajas y abejorros, por cuanto las plantas florales solo aparecieron en el período siguiente, el cretáceo (120 millones de años).
Aunque los insectos del terciario no contribuyen a nuestro conocimiento de la evolución de la entomofauna como los más arcaicos, nos informan sobre la distribución geográfica de las familias y los géneros, y nos permiten hacer comparaciones seguras con los géneros y especies actuales. A tal época pertenecen los numerosísimos insectos fósiles del Ambar del Báltico (hasta ahora se han colectado 150.000 especies aprox.), consistentes en diminutos sarcófagos cristalinos en cuyo interior se encuentran insectos antiquísimos en perfecto estado de conservación. El material es en sí la resina fosilizada de una especie de pino extinguido (Pinitis succinifera), cuya distribución geográfica abarcaba extensas zonas nórdicas de Europa; muchos insectos y otros vertebrados que habitaban aquellos bosques, quedaron aprisionados en la resina de los árboles que frecuentaban; luego la resina cristalizó, cayó al suelo, se petrificó, y fue luego arrastrada por las aguas hasta las playas del mar Báltico, donde pueden hoy ser encontradas estas increibles joyas insectiles. El Dr. Morton Weler, quien se ha dedicado al estudio de los insectos del Ambar del Báltico, ha logrado diferenciar 43 géneros de hormigas, de lo cuales 24 existen en nuestros días. Además, descubrió que los hábitos sociales de éstas eran tan organizados como los de las existentes actualmente, con sus castas, sus obreras y hasta en la asociación con los pulgones; como esto ocurrió hace 60 millones de años aprox., antes de la época de aparición de la mayor parte de las familias de mamíferos hoy existentes, es indudable que la organización social de las hormigas es muchísimo más antigua que la nuestra.
Es importante aclarar que en períodos considerablemente anteriores como el silúrico (400 millones de años aprox.), habían aparecido ya sobre la tierra varios tipos de arácnidos, siendo entre estos los más antiguos algunos escorpiones que poseen mucha analogía con los actuales. El más antiguo fue denominado "Palaeophonus", ejemplar increiblemente bien conservado y que se considera como el fosil terrestre más primitivo encontrado hasta ahora. Las arañas y los ciempiés también fueron abundantes en aquella época, y poseían el cefalotórax dividido en segmentos en vez de la masa conjunta de los actuales descendientes; pero ninguno de estos grupos puede considerarse como ancestro en el origen de los insectos, ya que forman una clase totalmente aparte de ellos.
De todos los primitivos insectos conocemos hasta hoy seis órdenes diferentes, todos ellos extinguidos hace miles de años, excepto el grupo de los blattidos (cucarachas), insectos que han persistido a través de largos períodos geológicos, sin que en ellos se note una apreciable diferencia entre las especies primitivas y las actuales; la pequeña diferencia radica principalmente en la disposición de las nervaduras de las alas y posiblemente en el tamaño de animal, pues todos los abundantísimos fósiles de cucarachas que se han encontrado son de proporciones relativamente medianas y ninguno supera en tamaño a ciertas especies actuales de nuestro trópico. Este hecho lo he verificado, hasta cierto punto, como resultado de múltiples excursiones de fósiles que he realizado en el Valle del Patia, al sur del departamento del Cauca, importante yacimiento fosilífero en Colombia, donde a menudo suelen encontrarse impresiones pétreas de cucarachas de mediano tamaño y muchos artrópodos y vegetales fósiles que fueron allí depositados por las aguas corrientes cuando todo aquel valle era una bahía del Océano Pacífico. Puede demostrarse que tal territorio fue sin duda una entrada al mar, observando los muchos ejemplares fósiles de origen netamente marino que he colectado allí: corales, conchas, caracoles y un extraordinario cangrejo marino de estructura muy diferente a los que actualmente habitan el valle (ahora solo se encuentran pequeños cangrejos de rio).
Además, observando el paisaje circundante se dispone de otra evidencia para demostrar el origen marino del Valle de Patia: las montañas vecinas son grandes moles de rocas en las que aún se encuentran las impresiones de los distintos niveles del agua. Estos surcos en las rocas, a manera de gradas, se formaron en orden descendiente, a medida que bajaba el nivel del agua, hechos por el contínuo golpear de las olas que fueron carcomiendo los acantilados en el transcurso de miles y miles de años; luego logró desaguarse completamente por la hoz de Minamá, en el sur del Valle, la cual es un profundo cañon que divide la cordillera occidental y actualmente da paso a su través al rio Patía antes de desembocar al Oceano Pacífico.
Volviendo a nuestro caso de las cucarachas, jamás logré obtener en el Patía un ejemplar fósil tan grande como algunas cucarachas que hoy día habitan esa región, donde existen especies gigantes que sobrepasan las dos pulgadas y media de longitud.
Las cucarachas son posiblemente los insectos más ampliamente distribuidos en el globo; se han clasificado hasta ahora cerca de 3.500 especies, encontrándose en casi todos los tipos de climas existentes en la tierra.Naturalmente, no todas han adquirido hábitos domésticos y muchas especies presentan aspectos muy atractivos, como cierto tipo de cucarachita verde que habita las hojarascas y los detritos de los bosques circundantes de Manizales.
Como dato interesante, algunos yacimientos europeos de fósiles solo han mostrado cucarachas.
Entre los órdenes de insectos extinguidos, los más expectaculares fueron sin duda los "Protodonata" semejantes a las actuales libélulas, que han sido encontrados en antiguas rocas de Frencia y Estados Unidos; poseían éstos un poderoso aparato masticador y sus patas estaban cubiertas de fuertes espinas. Todos estos protodonatos fueron grandes y algunos verdaderamente gigantescos, con una envergadura de 75 cms. de extremo a extremo de las alas y un cuerpo de hasta 40 cms. de largo, es decir, aproximadamente el tamaño de un gavilán.A juzgar por las semejanzas con sus actuales descendientes, estas superlibélulas debieron ser ágiles cazadoras de otros insecto, y sin duda capturaban sus presas al vuelo para luego devorarlas, mientras descansaban posadas sobre los helechos gigantes y otras plantas primitivas.
Un estudio detallado del origen de los insectos pone en evidencia ciertos cambios progresivos estructurales a través de todos los períodos geológicos; aunque todo esto es aún tema de controversia entre los investigadores, se tienen suficientes pruebas que indican los pasos importantes en la evolución de estos animales.Los estudios morfológicos de los insectos existentes prueban que sus primeros antecesores fueron ápteros, (sin alas) como los actuales Thisanura "pescaditos de plata" que se encuentran ocasionalmente en las bibliotecas y sitios sombríos. La aparición de las alas, modificación probable de aletas laterales, fue sin duda el cambio más significativo en la línea evolutiva de los insectos.
Los insectos voladores primitivos no podían flexionar las alas en posición de reposo. El segundopaso evolutivo importante consistío en el desarrollo de una articulación que les permitió recoger las alas sobre el abdomen cuando no volaban; la adquisición de este mecanismo los hizo escurridizos y les dió facilidades para esconderse ertre las piedras, rocas y detritus vegetales.
El tercer cambio evolutivo importante consistió en lograr una metamorfosis de tipo más completo con fases de larva y ninfa. Desde entonces, no se han operado cambios de tanta importancia.
La fauna insectil de nuestros tiempos no es más que una pequeña parte del total de los que vivieron en los 350 millones de años atrás y han sobrevivido durante todo ese tiempo, sin sufrir modificaciones tan marcadas como en otros seres vivientes, pero se han adaptado maravillosamente para soportar toda la variedad de condiciones que hay sobre la tierra, y es de esperar que hayan adquirido especializaciones y adaptaciones que nosotros no entendemos completamente.El grado de desarrollode los insectos es extremadamente variable y difícil de medir por normas humanas.Es bien conocido por todos que muchas especies de hormigas, abejas y termites de tendencias sociales, muestran un alto grado de eficiencia en sus laboriosas construcciones, movidas por alguna inexplicable fuerza definida como instinto, si no es por facultades de razón e inteligencia.
Queda mucho que investigar sobre la evolución filogénica de los insectos. Si bien es cierto que la biología - auxiliada con el descubrimiento del carbono 14 - ha hecho considerables avances cronológicos. Los fósiles de tantos insectos que vivieron en períodos geológicos distantes muchos millones de años de la era humana, son testigos elocuentes de las tantas vicisitudes por las que atravezaron en medios incompatibles para cualquier otra especie animal.
Al recapacitar y reconocer la prioridad cronológica de los insectos en relación con nosotros, es decir, todo aquel largo tiempo transcurrido antes de la aparición del hombre sobre la tierra, del cual fueron testigos, es a los ojos del biólogo, en algún sentido, vergonzosa nuestra niñez en la tabla de los períodos geológicos.
TOMADA DE :http://www.unet.edu.ve/~frey/varios/entomologia/origen/
Anatomía
Aunque la apariencia externa de los insectos es extremadamente variada, ciertas características de su anatomía son comunes a toda la clase. El cuerpo de todos los insectos adultos se compone de tres partes: cabeza, tórax y abdomen (en las larvas, el abdomen y el tórax no siempre están diferenciados). Cada una de estas partes se compone de una serie de segmentos. La cutícula de cada segmento está formada por cuatro placas o escleritos: una dorsal (tergo), otra ventral (esterno) y dos laterales (pleuras).
Cabeza
En la cabeza hay dos antenas, un par de ojos compuestos y tres ojos sencillos u ocelos. Las antenas, que por lo general salen de la parte delantera de la cabeza, son segmentadas. En algunos insectos las antenas presentan órganos olfativos, además de órganos del tacto. Las piezas bucales están formadas por un labro, un par de mandíbulas, un par de maxilas que presentan un palpo cada una, un labio (que también dispone de un par de palpos) y una hipofaringe. Las mandíbulas son grandes y pesadas y se encuentran a ambos lados de la boca. Se cierran horizontalmente y se emplean para aferrar la comida y triturarla. Las maxilas son de estructura más ligera. Las bocas de muchos insectos están adaptadas para perforar y chupar, más que para morder.
Tórax
El tórax está formado por tres partes que, de adelante hacia atrás, se llaman protórax, mesotórax y metatórax. Cada una de estas partes consta de un par de patas. La forma de las patas varía dependiendo de sus usos, pero todas se componen de cinco partes denominadas coxa, trocánter, fémur, tibia y tarso. En los insectos alados, las alas (que suelen ser cuatro) crecen en el tórax, dos en el mesotórax y otras dos en el metatórax. Algunos insectos tienen un par de alas y otros carecen de ellas. Las membranas superior e inferior de las alas cubren una red de tubos endurecidos, llamados nervios o venas, que les aporta rigidez a éstas. La disposición de las nervaduras o venación es característica de la mayoría de las especies de insectos y es muy utilizada por los entomólogos como base para su clasificación.
Abdomen
El abdomen de los insectos está compuesto de 9 a 11 segmentos muy definidos; cuando existe el segmento undécimo está reducido a un par de cercos (apéndices presentes en el segmento posterior). En todos los casos, la abertura anal se encuentra en el último segmento. El abdomen no tiene patas; sin embargo, muchas larvas tienen varios apéndices en forma de patas llamados patas abdominales. En los insectos hembra contiene un órgano para poner los huevos (u ovopositor) que puede modificarse en forma de aguijón, sierra o taladro para efectuar la puesta en los tejidos internos de plantas o animales. Los órganos sexuales de los insectos surgen a partir de los segmentos abdominales octavo y noveno.
Los insectos tienen esqueleto externo. Este exoesqueleto es un tegumendo duro formado por el endurecimiento de la capa exterior del cuerpo por impregnación con pigmentos y polimerización de proteínas, proceso conocido como esclerotización. El esqueleto no se esclerotiza en las articulaciones, por lo que permanece flexible.
Tipos de Antenas. Las antenas corresponde a un par de apéndices de segmentos móviles, que se encuentran entre los ojos compuestos. Estos apéndices son muy variados en cuanto a formas y tamaños. Entre las más comunes encontramos: Filiformes, de forma de hilo; Lameladas en forma de láminas; Setáceas, en forma de pelo; Aserradas, en forma de sierra; Capitada, terminada en una porra; Pectinada, en forma de peine; Moniliformes, en formas de cuentas de rosario; Geniculada, en forma de codo; Clavada, en forma de garrote, etc. Filiforme: Orthóptera(Langostas,grillos,mantis) Lameladas: Coleóptera (Scarabaeidae) Setiforme: Odonata Serradas: Coleóptera (Buprestidae) Capitada: Coleóptera Pectinada: Coleóptera (Lucanidae) Moniliforme: Isóptera Geniculada: Coleóptera (Curculionidae) Clavada: Lepidóptera (Mariposas diurnas) Flabelada : (Sandalidae) aristada (Muscidae) Plumosa (Culicidae)
Tipos de Aparatos Bucales. El aparato bucal está formado por una gran serie de estructuras y otros apéndices externos y va ha depender del hábito alimenticio de los insectos. Esencialmente existen 2 tipos: Mordedor y Succionador. De los cuales se pueden subdividir en: Mordedor masticador: Corresponde al más primitivo y lo podemos encontrar en: Thysanura, Collembola, Odonata, Orthóptera, Blattaria, Coleóptera,etc. Mordedor Lameador: Esta se realiza por acción capilar, por el canal central de la glosa la cual absorve la savia. La encontramos en: Hymenóptera. Picador succionador: Lo presentan las principales Plagas Agrícolas. La podemos encontrar en: Díptera, Hemíptera, Siphonáptera, Anoplura. Succionador en trompa: Díptera. Succionador en Espirotrompa: Lepidóptera.
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