Insectos

Los insectos (latín: insectus, seccionado por dentro) son mucho más numerosos que todas las demás especies animales del mundo juntas, la cantidad de individuos es también enorme.
Tienen una incomparable habilidad para adaptarse a todos los ambientes terrestres, y virtualmente, a todos los climas. Habiéndose originado como animales terrestres, los insectos desarrollaron alas e invadieron el aire volando, 150 millones de años antes que los reptiles, aves y mamíferos. Muchos han invadido habitats de agua dulce, donde ahora prevalecen ampliamente; solamente en el mar es limitado el número de insectos.
Su éxito biológico obedece, fundamentalmente a que tienen:
· Tamaño pequeño, por lo que necesitan poco alimento.
· Capacidad de volar, de esta manera, pueden recorrer largas distancias en busca de alimento.
· Durante su evolución, han demostrado una sorprendente adaptabilidad, como evidencia su amplia distribución y la enorme diversidad de especies. La mayoría de las modificaciones estructurales se han producido en las alas, patas, antenas, aparato bucal y tubo digestivo. Esta amplia diversidad les permite aprovecharse de todas las fuentes de comida y protección.
· Ciclo biológico corto, es decir, nacen y mueren muy rápidamente, así cuando las condiciones ambientales son favorables, porque hay abundancia de alimento o temperatura adecuada, las poblaciones de insectos crecen con mucha rapidez.
· Muchos presentan desarrollo indirecto con metamorfosis, con fases larvarias con características muy diferentes al adulto en cuanto a su morfología y hábitos alimenticios, lo que disminuye la competencia por el alimento y el espacio. Esto además les permite entre otras cosas, aprovechar de los cambios estacionales de las plantas; por ejemplo, las orugas comen hojas al comenzar la primavera, cuando aún no abundan las flores; posteriormente, mediante metamorfosis, las orugas se transforman en mariposas, las cuales se alimentan del néctar de las abundantes flores que hay durante la primavera y el verano.
· Presentan el cuerpo dividido en tres tagmas: cabeza, tórax y abdomen.
· Tienen tres pares de patas
· la mayoría dos pares de alas y un par de antenas en la cabeza, que les sirven para el tacto y el olfato.
· tienen dos ojos compuestos y varios simples. Los compuestos están formados por multitud de ojos simples, llamados omatidios, capaces de ver individualmente.



























Esqueleto
Los insectos poseen un exoesqueleto llamado cutícula, compuesto por quitina y proteínas. Entre los segmentos del cuerpo y entre los segmentos de los apéndices, la cutícula es fina y flexible, creando uniones móviles y permitiendo libertad de movimiento. El exoesqueleto sirve como sostén corporal y forma entrantes llamadas apodemas que sirven para la inserción de la musculatura. Además tapiza el primer y el último tramo del tubo digestivo y forma parte de las tráqueas (Fig.11a). Puede también estar adaptado como piezas bucales cortantes, órganos sensoriales, órganos copuladores y estructuras ornamentales. La cutícula presenta diversas estructuras: pelos, espinas y cuernos con función sensitiva y defensiva. También es responsable del color de los insectos, ya sea por la presencia de pigmentos (colores oscuros, pardos, grises, rojos y amarillos) o porque es capaz de refractar la luz (colores metálicos, azules, verdes y blancos).
Muda
El exoesqueleto rígido actúa como una barrera que impide el crecimiento corporal, por lo que debe ser remplazado por uno más grande cada cierto tiempo, proceso que se conoce con el nombre de muda o ecdisis. El número de mudas es característico de cada especie. Un exoesqueleto es también relativamente pesado, tanto más cuanto mayor sea el tamaño del insecto, lo que impone una limitante al tamaño corporal.

Apéndices
Aunque originalmente los artrópodos contaban con un par de apéndices por segmento, el número se ha reducido en los insectos. Los apéndices sufren profundas modificaciones de acuerdo a la función que cumplan. En la cabeza encontramos:

Antenas: un par, situado entre o debajo de los ojos (Fig.5). Tienen función sensitiva, son móviles y su tamaño y aspecto varía según el sexo, el momento del ciclo vital y sufren profundas modificaciones acordes a su función.

Piezas bucales: son apéndices relacionados con la alimentación, y en conjunto forman el aparato bucal (Fig.3 y Fig.9). Las piezas bucales son:
Mandíbulas: un par, de posición lateral, son fuertes y compactas y sirven para cortar y triturar el alimento.
Maxilas: dos pares, de los cuales el segundo se halla fusionado formando el labio. El primer par se ubica detrás de las mandíbulas y su función es la de manipular el alimento, tanto para triturarlo como para ingerirlo. Presentan palpos con función sensorial.
Los apéndices toráxicos son las patas y los abdominales se hallan reducidos a los últimos segmentos, y tienen función reproductora (transferencia
Organización interna
El exoesqueleto delimita una cavidad interna que contiene los órganos internos y se extiende al interior de los apéndices (patas y antenas), llamada hemocele (Fig.7). La circulación es abierta, por lo tanto los espacios entre los órganos están ocupados por sangre.
Sistema Nervioso
Presentan un cerebro anterior y una doble cadena de nervios y ganglios ventrales, en forma de escalera de cuerdas. Cuentan con un gran desarrollo de los sentidos:
■ Mecanorreceptores: hay sedas y pelos en patas, antenas y cuerpo, que captan vibraciones y diferencias de presión.
■ Percepción del sonido: las sedas y los órganos timpánicos tienen una gran importancia en el comportamiento reproductivo de muchas especies.
■ Quimiorrceptores: muy desarrollados; fosetas sensoriales ubicadas en piezas bucales, antenas y patas.
■ Percepción visual: ojos simples (ocelos) en larvas, ninfas y algunos adultos; ojos compuestos grandes en la cabeza de los adultos.
■ Otros: captan temperatura, humedad, gravedad, etc.
Nutrición
Aparato digestivo dividido en 3 segmentos
■ anterior: boca con glándulas salivales, esófago, buche (almacena, en algunos casos digiere) y molleja (tritura).
■ medio: estómago y ciegos gástricos (digieren, absorben).
■ posterior: intestino (reabsorbe agua y minerales; en xilófagos absorbe nutrientes), recto y ano.
La primera porción y la última están recubiertas por la cutícula, y se renuevan en cada muda.
La alimentación se los insectos es muy variada. Pueden ser fitófagos o herbívoros saprófagos, depredadores, parásitos, hiperparásitos, parasitoides y algunos cultivan hongos. Algunas especies presentan bacterias o protozoos simbiontes en su intestino, que les permiten digerir la madera.
Circulación
La circulación es abierta o lacunar. Internamente existe un espacio lleno de sangre llamado hemocele, que penetra en los apéndices y las alas, en donde ocurre el intercambio de nutrientes, hormonas y desechos entre la sangre y los tejidos. Presentan un corazón tubular dorsal en la región abdominal, que bombea sangre hacia adelante por la aorta. La sangre no transporta oxígeno ni CO₂.
Excreción
Los tubos de Malpighi (Fig.10) filtran la sangre y eliminan desechos, reabsorben minerales y agua y regulan el balance hídrico. Desembocan en el tercio posterior del intestino.
Reproducción
Son dioicos, en general copulan y hay fecundación interna. Existen pocos casos de hermafroditismo. Algunos son vivíparos. En Hemípteros e Himenópteros
existe partenogénesis.
Los insectos presentan comportamientos complejos vinculados a la reproducción: atraen a su pareja mediante señales, colores, luces, sonidos o comportamiento de cortejo. Algunos cuidan de sus crías, aunque no es lo más común.
El desarrollo en general es indirecto, con metamorfosis.
DESARROLLO DE INSECTOS:
Los insectos son unisexuados y ovíparos en su gran mayoría.
El insecto que eclosiona del huevo puede tener un grado variable de desarrollo, según la especie. Desde ese momento hasta alcanzar la forma y tamaño del adulto o imago ocurrirán una serie de mudas de crecimiento, acompañadas de cambios morfológicos y fisiológicos en la mayoría de los casos.
Dentro de la gran variedad de tipos de desarrollo que encontramos en esta Clase, podemos citar los más frecuentes en forma simplificada (tomado y modificado de Zolessi, Lucrecia “Biología de la Reproducción y metamorfosis de los hexápodos” Centro de Tecnología Educativa Lic. Spiritoso Ltda.. Montevideo 1998.):
1- DESARROLLO AMETÁBOLO:
El insecto que eclosiona del huevo es semejante al adulto pero más pequeño e inmaduro sexualmente. El insecto sufre una serie de mudas de crecimiento, pero no hay transformaciones importantes para llegar a adulto y todas las mudas son equivalentes. En este tipo de desarrollo el insecto presenta mudas (exuviosis) durante toda su vida, debido a que conserva la glándula protorácica, aún después de haber adquirido la madurez sexual. Este tipo de desarrollo lo presentan los insectos Apterigotos (que nunca poseen alas ni primordios alares) (Thysanura, Collembola, Diplura y Protura). No ocurre metamorfosis.
2- DESARROLLO HETEROMETÁBOLO:
El insecto que emerge del huevo es una forma juvenil llamado estado ninfal o pupal, parecido al adulto pero sin alas. El período de mudas es limitado y la madurez sexual aparece después de la última ecdisis, la que se acompaña de diversas transformaciones, así como la aparición de las alas completas (desplegadas) y se aprecia el imago (o imagen) del adulto.
En este desarrollo se aprecia pues: huevo, ninfa y adulto.
En este tipo de desarrollo se pueden distinguir dos variantes principales: a- desarrollo paurometábolo o metamorfosis gradual; y b- desarrollo hemimetábolo.
a- Desarrollo paurometábolo o metamorfosis gradual:

En estos insectos las alas aparecen progresivamente en las mudas sucesivas, y en la ninfa van apareciendo como expansiones angulares laterales del meso y metatórax. En cada ecdisis estos repliegues alares se van desarrollando en relación al tamaño del cuerpo. Los insectos que presentan este tipo de desarrollo no presentan variaciones en el habitat entre las formas juveniles y el adulto, por ej.: Blattaria, Isoptera, Orthoptera, Dermaptera, Phasmida, Mantodea, Hemiptera, Homoptera.
Las formas ninfales terrestres se denominan también gayades.
b- Desarrollo hemimetábolo: La mayoría de los autores reservan este término para los insectos cuya vida ninfal transcurre en el agua; a estas nifas acuáticas se les denomina náyades. Cuando va a producirse la muda imaginal o imagal abandonan el habitat acuático por la vida aero-terrestre. Esto implica profundos cambios en su estructura anatómica y en su fisiología, que no ocurren gradualmente sino bruscamente en la última muda. Este tipo de desarrollo se produce principalmente en los Paleópteros: Odonata y Ephemeroptera.
3- DESARROLLO HOLOMETÁBOLO (METAMORFOSIS TOTAL O COMPLETA):


Este desarrollo lo presentan los insectos superiores. En este grupo, la forma que eclosiona del huevo es completamente distinta al adulto. A estas formas juveniles distintas al adulto se les denomina LARVAS. Las larvas se caracterizan por su voracidad.
Las transformaciones que sufre la larva en el pasaje a la vida imagal son muy profundas. Necesita varias mudas para crecer y transformarse en ninfa o pupa.
En el estado ninfal o pupal gran parte de los órganos larvales son autodestruidos, mientras que los discos imaginales (grupos de células indiferenciadas) distribuidos por todo el cuerpo entran en actividad y su proliferación forma los órganos del adulto.
Estos dos procesos de destrucción y de reconstrucción se desarrollan simultáneamente durante el estado ninfal o pupal.
El ciclo de estos insectos pues se presenta así:
Huevo – larva – ninfa o pupa – adulto o imago
REGULACIÓN DEL DESARROLLO Y LA METAMORFOSIS:
La muda y la metamorfosis de los insectos esta controlada y regulada por hormonas.
¿Es lo mismo muda que metamorfosis?
Intervienen en el proceso los siguientes órganos y hormonas:
1. Protocerebro: Existen neuronas en el protocerebro que segregan una hormona llamada Hormona protoracotrofa (u hormona cerebral). Esta hormona viaja por los axones hasta llegar a otros órganos.
2. Los cuerpos cardíacos. Estos se ubican dorsalmente, inmediatamente por detrás del cerebro. Son órganos lacunares, en los que la hemolinfa baña las terminaciones axónicas. Allí la hormona protorácica pasa a la sangre y estransportada hacia la glándula protorácica.
3. La glándula protorácica, como su nombre lo indica se encuentra en el protórax del insecto, generalmente en posición ventral, aunque a veces tiene forma de anillo rodeando al ap. digestivo. Al ser estimulada por la hormona protoracotrofa, la glándula protorácica segrega una hormona llamada hormona de la muda o ecdisona, que es la que desencadena los procesos en la epidermis que llevan al cambio de exoesqueleto por uno nuevo. Cuando el insecto llega al estado adulto, esta glándula se atrofia y el insecto no muda más.
4. Cuerpos alados: se encuentran dorsalmente, por detrás de los cuerpos cardíacos. Al ser estimulados por el cerebro, segregan la hormona juvenil o neotenina. Como lo dice su nombre, la presencia de esta hormona hace que se mantengan en el insecto la forma juvenil, y por lo tanto no se alcance el estado adulto.
En resumen: para que el insecto mude y pueda crecer, es necesaria siempre la presencia de la ecdisona.
La hormona que determina que ocurra o no metamorfosis es la hormona juvenil.
Cuando existe mucha hormona juvenil circulante, el insecto muda pero mantiene los caracteres juveniles (muda de larva a larva más grande).
Si disminuye la cantidad de hormona juvenil, se produce una muda con metamorfosis y el insecto pasa de larva a ninfa.
En ausencia de hormona juvenil, el insecto sufre su última muda con metamorfosis y se transforma en adulto.