Dpto. Biología-Geología Cultura científica

DOCUMENTO 1

Biología de insectos

1.- INTRODUCCIÓN

La espectacular diversidad y abundancia alcanzada por los animales del phylum Artrópodos logra

en las especies de la clase Insectos su mejor expresión. Se conocen alrededor de un millón de especies de

insectos, lo que representa un número semejante a tres veces el resto de los animales juntos. A pesar de la

enorme diversidad, todos presentan un modelo estructural constante. Las altas densidades poblacionales y

la extraordinaria capacidad de proliferar dan excelentes posibilidades para la variabilidad necesaria en un

proceso evolutivo.

Las especies de insectos aparecen bien dotadas en cuanto a presentar buenos mecanismos de

dispersión en distintas etapas de su vida. La dispersión en etapa de huevo es realizada por algunos insectos

de pequeño tamaño o escasa movilidad, fijando dichos huevos en otras especies más móviles. Se conocen,

también, numerosas especies cuyos estados juveniles son dispersados pasivamente, ya sea por el viento,

agua u otros animales. En los insectos adultos, los mecanismos de dispersión incluyen tanto transporte

pasivo como desplazamiento activo. El primer sistema es utilizado principalmente por especies pequeñas o

de escasa movilidad, mientras que aquellas que usan el transporte activo pueden lograr alta eficiencia con

especializados mecanismos de locomoción. Algunas especies no voladoras se fijan a otras que sí lo son, para

ser transportadas. Este fenómeno se conoce como foresis.

Figura 1. Tipos de huevos de diferentes especies de insectos palo e insectos hoja.

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2.- ORGANIZACIÓN BÁSICA

Todos los insectos presentan un exoesqueleto endurecido externo, que impide que tengan un

crecimiento continuo. De esta manera, cada cierto tiempo, cuando van aumentando su tamaño corporal,

deben mudar dicho exoesqueleto externo, depositando sobre el sustrato un molde idéntico a su cuerpo,

denominado exuvia. El exoesqueleto, también denominado cutícula, presenta al microscopio óptico dos

capas claramente diferenciadas: la epicutícula (capa más externa, relacionada fundamentalmente con la

mantención del medio interno del insecto) y la procutícula (capa más interna, con una función esquelética

principalmente).

Figura 2. Epicutícula y procutícula. Justo bajo la procutícula aparece la epidermis del insecto.

2.1.- CABEZA

Presentan simetría bilateral, la parte anterior, por ser la primera en contacto con el medio, está

relacionada con la sensibilidad y captura de alimentos. En la cabeza nos encontramos tres segmentos

modificados que rara vez pueden observarse externamente. Aquí tenemos los apéndices sensoriales: ojos

(simples, compuestos o ambos), apéndices bucales (dependen del tipo de alimentación del insecto) y

antenas.

Figura 3. A la izquierda esquema de los dos tipos de ojos que presentan los insectos (simples u ocelos y compuestos). A la derecha fotografía real de ambos tipos de ojos.

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Figura 4. Tipos de apéndices bucales de los insectos en función de la alimentación. De derecha a izquierda: tipo picador-chupador, tipo raspador-lamedor, tipo masticador-lamedor y espiritrompa.

2.2.- TÓRAX

El tórax está relacionado casi con exclusividad con la locomoción, algo que es más evidente aún en

las especies voladoras. El tórax suele tener una estructura trisegmentada (protórax, mesotórax y metatórax)

claramente reconocible, aunque en la mayoría de los insectos adultos sólo se diferencian una o dos

unidades. La primera unidad, protórax, nunca lleva alas y puede presentar formas y tamaños variables en

relación a funciones no locomotoras, como imitación del medio, defensa, ubicación del centro de gravedad,

etc. Se encuentra unida al resto del tórax por una línea flexible, indicadora de su poca participación en la

generación de impulsos; a la cabeza se relaciona mediante una membrana cervical y dos estructuras

cervicales denominadas escleritos. Cuando el tórax es una única unidad funcional, como en abejas, moscas o

mariposas, el protórax es bastante reducido.

Las dos segmentos posteriores, mesotórax y metatórax, presentan funciones relacionadas con el

vuelo, cuando existen alas, o con la propulsión de patas medias y posteriores. Generalmente existe un par de

patas por segmento. Las patas suelen estar divididas en artejos. Dependiente del tipo de insecto, pueden

poseer un par o dos pares de alas, o por el contrario, carecer de ellas, siendo en este último caso un insecto

áptero.

Figura 5. Disposición corporal de un insecto típico. Se observa el protórax, mesotórax y metatórax. Si el insecto dispone de alas, éstas nunca aparecen en el protórax.

Figura 6. Artejos presentes en una pata típica de insectos. Se observan desde el artejo más próximo al tórax del insecto: coxa, trocánter, fémur, tibia y tarso.

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2.3.- ABDOMEN

Los segmentos que forman el abdomen están relacionados con numerosas funciones, ya que en su

interior se encuentra la mayor parte de los órganos que intervienen en la alimentación, respiración,

circulación, excreción y reproducción. Varias de estas funciones se ven favorecidas por la movilidad,

posibilidades de dilatación o cambios de forma, por lo que los segmentos mantienen áreas flexibles o

extensibles entre ellos. Se observa cierta semejanza en los segmentos, con excepción de los últimos que

aparecen fuertemente modificados en relación con mecanismos de fecundación o postura de huevos.

El número de segmentos del abdomen suele variar entre 9 y 11. En algunas especies, el primer

segmento abdominal se incorpora al tórax, dando mayor espacio para la musculatura del vuelo. En formas

juveniles de insectos; así como también en varios grupos inferiores, existen frecuentemente apéndices

(branquias, patas o vesículas) en un buen número de segmentos. En adultos, cuando aparecen apéndices en

el abdomen están muy reducidos. El orificio anal se ubica en el último segmento.

El gran desarrollo del sistema respiratorio en el abdomen se evidencia externamente por la

presencia de un par de orificios respiratorios por segmento denominados espiráculos.

Figura 7. Último segmento del tórax (metatórax), así como 10 segmentos abdominales, espiráculos y orificio anal.

3.- FÁSMIDOS

Los insectos hoja, insectos palo e insectos corteza, conocidos científicamente como fásmidos,

constituyen un orden de insectos en el que hasta el momento se han descrito unas 2500 especies de todas

las regiones cálidas del planeta, siendo especialmente abundantes en las zonas tropicales y subtropicales.

El nombre de fásmidos deriva del latín (phasma = fantasma), por lo que a todo este gran grupo

también podríamos llamarle insectos fantasma. A pesar de que su aspecto externo pueda inducir a

confusión, los fásmidos no están emparentados con los saltamontes y grillos de nuestros campos. Al

contrario que los saltamontes (ortópteros) los fásmidos nunca tienen patas adaptadas para el salto.

Tampoco están emparentados con las mantis, insectos depredadores cuyas extremidades anteriores son

unas perfectas armas de caza.

Todos los fásmidos son herbívoros y su hábitat normal son los árboles y arbustos. Se distinguen por

tener un colorido y una forma que imita perfectamente las ramas y las hojas de las plantas en las que viven,

lo cual es proporciona un camuflaje prácticamente perfecto.

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3.1.- ALIMENTACIÓN DE LOS FÁSMIDOS

Como ya hemos mencionado con anterioridad los fásmidos son insectos herbívoros, que se

alimentan de principalmente de las siguientes familias de plantas:

Fagáceas

Haya (Fagus): buen alimento para los fásmidos

durante el verano. Las ramitas cortadas

se marchitan rápidamente. Resistente a las heladas.

Castaño (Castanea sativa):hoja caduca,

adecuado para alimentar fásmidos de

gran tamaño, sobre todo en verano.

Roble (Quercus sp): hoja de caduca

a perenne. Excelente alimento para el invierno.

Resistente a las heladas.

Leguminosas

Acacias (Acacia sp): hay unas 1100 especies de hoja caduca

o perenne. Ampliamente distribuidas por las regiones tropicales

y subtropicales. No se puede confundir con las robinias

(Pseudoacacia), que no se pueden emplear como alimento.

Son medianamente resistentes a las heladas.

Mirtáceas

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Mirto (Myrtus sp): 2 especies de arbustos de hoja perenne. Myrtus

communis, del área mediterránea, también se puede cultivar en

jardineras y como planta de interior. Medianamente resistente a las

heladas.

Eucalipto (Eucaliptus sp): unas 600 especies

de hoja perenne. Ampliamente distribuido por el

mediterráneo. Reproducción por semillas. Algunas

especies son sensibles a las heladas.

Ericáceas

Erica (Erica sp): existen unas 700 especies,

de especial interés en nuestra comunidad la

la especia Erica arbórea, que se puede usar

durante todo el año, especialmente para

fásmidos pequeños. Se multiplica por

esquejes.

Azaleas o rododendros (Rhododendron sp):

son más de 600 especies, algunas de

hoja perenne y otras de hoja caduca.

Introducidas parcialmente en Europa.

Resistente a las heladas.

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Geraniáceas

Geranio (Pelargonium sp): unas 230 especies de hoja

Perenne. Adecuado como alimento para algunos

Fásmidos pequeños. Multiplicación por esquejes

y semillas. No resistente a las heladas.

Rosáceas

Rosa silvestre (Rosa canina): arbusto espinoso

de hoja caduca. Ampliamente distribuida por

Andalucía. Para la alimentación de las ninfas

se recomienda recortar la periferia de

hoja que suele ser más dura.

Zarzamora (Rubus sp): arbusto perennes, de hábitos

trepadores. Hojas alternas de pequeño tamaño, útiles

para alimentar insectos de corta edad o fásmidos

de pequeño tamaño. Extendida en Andalucía.

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Gutíferas

Hipérico, hierba de San Juan (Hypericum sp):

unas 400 especies de hoja perenne o caduca.

Se emplea como planta tapizante en jardines.

Buen alimento para muchos fásmidos.

Se multiplica por esquejes, algunas especies

toleran las heladas y otras son sensibles a ellas.

Lauráceas

Laurel (Laurus nobilis): arbusto de hoja perenne

propio del área mediterránea. Conocido por sus

aplicaciones culinarias. Resistente a las heladas,

se reproduce por esquejes.

Vitáceas

Viña silvestre (Vitis sp): unas 65 especies de

hoja caduca. Adecuadas como alimento para

fásmidos de los géneros Haaniella, Eurycantha,

entre otros. Multiplicación por esquejes o semillas.

Resistente a las heladas.

Helechos (pteridófitos)

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Aspleniáceas

Lengua de ciervo (Phyllitis scolopendrium) y otras

especies de Phyllitis: unas 700 especies de hoja

semiperenne. Adecuados para fásmidos que

solamente comen helechos.

Multiplicación por esporas y gemación.

Algunas especies sensibles a las heladas.

3.2.- CUIDADO E INCUBACIÓN DE LOS HUEVOS.

Los fásmidos no cuidan sus puestas y después del desove dejan los huevos a su suerte. El tiempo

que transcurre hasta el nacimiento de las ninfas (desarrollo embrionario) varía en función de la temperatura

y la humedad. El frío y el ambiente seco alargan este proceso, mientras que cotas elevadas de temperatura y

humedad lo aceleran. Generalmente, y con grandes diferencias entre especies, hay que esperar de 2 a 4

meses antes de que empiecen a nacer las primeras ninfas. Estos periodos de desarrollo embrionario tan

largos hacen que generalmente sean necesarios retirar los huevos del terrario donde tenemos a los insectos

palo adultos para incubarlos en recipientes aparte, ya que si se quedan entre los restos de plantas y los

excrementos de los animales pueden acabar secándose o siendo atacados por hongos o parásitos.

Como recipientes para la incubación pueden emplearse pequeñas cubetas de plástico provistas de

orificios de ventilación y llenas hasta la mitad con sustrato, que puede ser tierra, turba o arena. También

puede emplearse papel de cocina, pero hay que cambiarlo con frecuencia porque pueden aparecer hongos al

cabo del tiempo. También se obtienen buenos resultados colocando los huevos en una jaula con el suelo de

malla situada directamente encima de una cubeta con agua. La cubeta servirá para acumular el agua

sobrante de humedecer a los huevos y hará que en el interior de la jaula se mantenga un elevado grado de

humedad. Los huevos no hay que humedecerlos más de lo estrictamente necesario. El exceso de humedad

favorece el desarrollo de hongos y hace que los huevos se enmohezcan con rapidez. Solo hay que recurrir al

empleo de fungicida en casos de verdadera necesidad y empleando dosis muy moderadas.

Al elegir y acondicionar los recipientes para la incubación de los huevos también hay que tener en

cuenta el espacio necesario para las ninfas cuando nazcan. Éstas son siempre más largas que el huevo,

hasta cuatro veces, y solamente podrán desprenderse bien de la cáscara si disponen de suficiente espacio

para ello. En cada recipiente o cubeta de incubación habrá que anotar por lo menos la fecha del desove, ya

que así se sabrá aproximadamente cuando pueden empezar a nacer las ninfas. Si se crían varias especies de

fásmidos, es importante anotar también en cada cubeta el nombre de la especie.

Los huevos que puedan quedar pegados a ramas u otros objetos del interior del terrario es mejor no

tocarlos y dejar que se desarrollen en el propio terrario. Por una parte estarán menos expuestos a los

hongos que si estuviesen en el suelo, y por otra, sería fácil estropearlos al intentar desprenderlos.

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A los fásmidos cuyas hembras ponen los huevos en el suelo hay que proporcionarles una pequeña

cubeta de unos 5 centímetros de profundidad llena de turba, tierra o arena. Cada cierto tiempo habrá que ir

sustituyendo las cubetas con huevos por otras nuevas y trasladarlas a un pequeño terrario en el que

permanecerán hasta la eclosión. Naturalmente, el sustrato deberá mantenerse húmedo durante todo ese

tiempo. La temperatura de incubación de los huevos deberá ser aproximadamente la misma a la que

habitualmente viven las ninfas y los insectos adultos. También puede ser necesario retirar periódicamente

los huevos en el caso en que los fásmidos se reproduzcan en exceso: las hembras de algunas especies

pueden llegar a poner más de 500 huevos a lo largo de su vida. Si al cabo de poco tiempo nacen ninfas de

estos huevos, la tasa de eclosión es elevada y el desarrollo de las ninfas sigue su curso sin problemas, no

tardará en llegar un momento en el que ya no se disponga de más espacio para ellas.

ACTIVIDADES

Una vez leída y analizada la documentación facilitada, se responden a las siguientes

cuestiones:

1.- Indica las tres partes en las que se divide el cuerpo de un insecto haciendo

hincapié en las características más importantes de cada una ellas.

2.- Sabiendo que vamos a trabajar con la especies Medauroidea extradentata,

responde:

a) ¿Se trata de una especie con alas o sin ellas?

b) ¿Qué tipo de alimentación tienen, herbívora o carnívora? A la vista del tipo de

alimentación ¿qué apéndices bucales tendrán?

c) ¿Cuál es el rango de temperatura y humedad óptimo para incubar los huevos?

d) ¿Cómo podemos mantener este rango de temperatura y humedad en el

laboratorio del instituto?

e) ¿Qué tipo de alimentación tendrían las ninfas? ¿Qué podemos hacer para

facilitar su alimentación tras la eclosión?

f) ¿Qué condiciones de temperatura y humedad requerirán las ninfas?