11.2: Insectos

¿Qué domina la vida en la Tierra?

Bueno, por números, no son humanos. Esto puede parecer una criatura aterradora de tu peor pesadilla, pero no lastimaría a una mosca. De hecho, ¡es una mosca! La imagen muestra el encantador retrato de un tábano, de cerca y personal. Esos orbes grandes, rayados y coloridos son sus ojos. ¿Alguna vez miraste a través de un caleidoscopio? Si es así, entonces tienes una idea de cómo es el mundo para un tábano.

¿Qué otros órganos tienen insectos como este tábalo? Además de percibir su entorno, ¿a qué otras funciones sirven sus órganos?

Insectos

La mayoría de los miembros del subfilo Hexapoda son insectos (clase Insecta). De hecho, más de la mitad de todos los organismos conocidos son insectos. Puede haber más de 10 millones de especies de insectos en el mundo, la mayoría de ellas aún por identificar. Está claro que los insectos, y no los humanos, dominan la vida en la Tierra.

Hexapoda. Un grillo sobre hoja verde. ¿Puedes encontrar las seis patas adheridas al tórax?

Estructura y Función de los Insectos

Los insectos varían en longitud desde menos de un milímetro hasta aproximadamente la longitud de su brazo. Se pueden encontrar en la mayoría de los hábitats, pero son principalmente terrestres. Muchos pueden volar, por lo que también son aéreos. Al igual que otros artrópodos, los insectos tienen cabeza, tórax y abdomen. Cuentan con una amplia variedad de apéndices, entre ellos seis patas adheridas al tórax.

Los insectos tienen un par de antenas para “oler” y “probar” productos químicos. Algunos insectos también pueden usar sus antenas para detectar el sonido. Otros órganos sensoriales en la cabeza incluyen varios ojos simples y un par de ojos compuestos. Los ojos compuestos permiten que los insectos vean imágenes. Las mariposas y las abejas pueden incluso ver en color. Para la alimentación, la cabeza contiene un par de mandíbulas y dos pares de maxilas. Los insectos consumen una amplia gama de alimentos, y sus partes bucales se han especializado. Varias variaciones se muestran en la Figura a continuación.

Especialización en Bocas en Insectos. Las partes bucales de los insectos están adaptadas para diferentes fuentes de alimento. ¿Cómo crees que evolucionaron las diferentes partes bucales?

El abdomen de un insecto contiene la mayoría de los órganos internos. Al igual que otros artrópodos, los insectos tienen un sistema digestivo completo. También tienen un sistema circulatorio abierto y sistema nervioso central. Al igual que otros artrópodos terrestres, tienen tráquea para respirar aire y túbulos malpighianos para excreción.

Vuelo de Insectos

La razón principal por la que los insectos han tenido tanto éxito es su capacidad para volar. Los insectos son los únicos invertebrados que pueden volar y fueron los primeros animales en evolucionar el vuelo. El vuelo tiene importantes ventajas. Es un medio garantizado de escape de los depredadores que no vuelan. También ayuda en la búsqueda de comida y compañeros.

Los insectos generalmente tienen dos pares de alas para volar. Las alas forman parte del exoesqueleto y están adheridas al tórax. Las alas de insectos muestran mucha variación. Como puede ver en la Figura a continuación, las alas de mariposa son delgadas como el papel, mientras que las alas de escarabajo son como armaduras. Tampoco todas las alas de insectos funcionan de la misma manera. Se diferencian en cómo se unen los músculos y si los dos pares de alas trabajan de forma independiente o conjunta. Además del vuelo, las alas cumplen otras funciones. Pueden proteger el cuerpo (escarabajos), comunicarse visualmente con otros insectos (mariposas) o producir sonidos para atraer a los compañeros (katídicos).

Forma y Función en Alas de Insectos. Los escarabajos, las mariposas y los katídidos tienen dos pares de alas que utilizan para volar. Sin embargo, las alas son muy diferentes porque también tienen otras funciones.

Reproducción de Insectos

Casi todos los insectos se reproducen sexualmente. Algunos también pueden reproducirse asexualmente. Un ejemplo del ciclo de vida de un insecto se muestra en la Figura a continuación.

Ciclo de Vida de Insectos. Este diagrama representa el ciclo de vida de un mosquito. La mayoría de los insectos tienen un ciclo de vida similar.

Cuando un huevo de insecto eclosiona, emerge una larva. La larva come y crece y luego entra en la etapa de pupa. La pupa es inmóvil y puede estar encerrada en un capullo. Durante la etapa de pupa, el insecto pasa por metamorfosis. Los tejidos y apéndices de la larva se descomponen y se reorganizan en la forma adulta. ¿Cómo evolucionó una transformación tan increíble? La metamorfosis es en realidad muy ventajosa. Permite que las funciones se dividan entre etapas de la vida. Cada etapa puede evolucionar adaptaciones para adaptarla a sus funciones específicas sin afectar las adaptaciones de la otra etapa.

Comportamiento de Insectos

Los insectos son capaces de una sorprendente variedad de comportamientos. La mayoría de sus comportamientos, como volar y aparearse, son instintivos. Se trata de comportamientos que no necesitan ser aprendidos. Están controlados en gran medida por genes. Sin embargo, se aprenden algunos comportamientos de insectos. Por ejemplo, las hormigas y las abejas pueden aprender dónde se encuentra la comida y seguir retrocediendo por más.

Muchas especies de insectos han desarrollado comportamientos sociales complejos. Viven juntos en colonias grandes y organizadas (ver Figura abajo). Esto es cierto para las hormigas, las termitas, las abejas y las avispas. Las colonias pueden incluir millones de insectos individuales. Los integrantes de la colonia dividen la labor de la colonia. Diferentes insectos están especializados para diferentes trabajos. Algunos se reproducen, mientras que otros cuidan a los jóvenes. Aún otros obtienen comida o defienden el nido.

Nido de Termitas. Esta estructura tipo catedral es el nido de una enorme colonia de termitas en Australia. De hecho, es el nido de termitas más grande del mundo conocido. Se alza a 7.5 metros (25 pies) sobre el suelo y alberga millones de termitas.

Vivir en una colonia grande requiere una buena comunicación. Las hormigas se comunican con sustancias químicas llamadas feromonas. Por ejemplo, una hormiga deposita feromonas en el suelo a medida que regresa al nido de una fuente de alimento. Está marcando el camino para que otras hormigas puedan encontrar el alimento. Las abejas se comunican haciendo un “baile de meneo”.

KQED: Hormigas: La mayoría invisible

La mayoría de nosotros pensamos que las hormigas son solo plagas. Pero no Brian Fisher. Conocido como “El chico hormiga”, tiene la misión de mostrarle al mundo lo importantes y asombrosas que son estas pequeñas criaturas. En el proceso, espera catalogar todas las 30,000 especies de hormigas del mundo antes de que se conviertan en víctimas de la pérdida de hábitat.

KQED: Mariquitas: una población de millones

Las mariquitas, también conocidas como escarabajos mariquitas, tienen un ciclo de vida de cuatro a seis semanas. En un año pueden eclosionar hasta seis generaciones de escarabajos mariquitas. En la primavera, cada hembra adulta pone hasta 300 huevos en pequeños racimos sobre plantas donde hay pulgones presentes. Después de una semana eclosionan las larvas sin alas. Tanto las larvas de escarabajo mariquita como los adultos son depredadores activos, comiendo solo pulgones, escamas, ácaros y otros insectos comedores de plantas. Las mariquitas viven de la vegetación donde se encuentra su presa, que incluye rosas, adelfas, algodoncillo y brócoli. Las mariquitas adultas no saben muy bien. Un pájaro lo suficientemente descuidado como para tratar de comerse uno no se lo tragará.

A finales de mayo hasta principios de junio, cuando las larvas han agotado el suministro de alimentos, los adultos migran a las montañas. Ahí, comen principalmente polen. Las mariquitas ganan grasa al comer el polen y esto las mareas durante su hibernación de nueve meses. Miles de adultos hibernan hibernan en racimos apretados, llamados agregados, bajo hojas caídas y hojarasca molida cerca de arroyos. En los días claros y cálidos de principios de primavera, las mariquitas rompen los agregados y comienzan varios días de apareamiento.

Insectos y humanos

La mayoría de los humanos interactúan con insectos todos los días. Muchas de estas interacciones son inofensivas y muchas veces pasan desapercibidas. Sin embargo, los insectos causan mucho daño a los humanos. Ellos propagan enfermedades humanas. Por ejemplo, la mortal peste bubónica de la Edad Media fue propagada por las pulgas. Hoy en día, millones de personas mueren cada año a causa de la malaria, que se propaga por los mosquitos. Los insectos también se comen nuestros cultivos. A veces viajan en enormes enjambres que despojan completamente a la tierra de todo el material vegetal (ver Figura abajo). Por otro lado, dependemos de los insectos para la misma comida que comemos. Sin insectos que los polinizaran, las plantas con flores, incluidos muchos cultivos alimenticios, no podrían reproducirse.

Enjambre de langostas. Un enjambre de langostas en el país africano de Mauritania oscurece el cielo del medio día. Los insectos hambrientos comerán prácticamente todas las plantas a su paso.

KQED: Better Bees: Super Bee y Wild Bee

Las abejas melíferas son uno de los insectos más conocidos del planeta. Las abejas se naturalizan en todos los continentes excepto en la Antártida. Las abejas tienen una estructura social altamente desarrollada y dependen de su comunidad, o colonia, para su supervivencia, con una colonia que contiene hasta 20,000 abejas. Cuando las abejas buscan néctar en las plantas, el polen se adhiere a los pelos difusos que cubren sus patas traseras. En la siguiente flor, parte del polen se frota y fertiliza esa flor. De esta manera, las abejas ayudan a mejorar la producción de frutos. Las abejas polinizan aproximadamente 130 variedades diferentes de frutas, flores, frutos secos y vegetales solo en Estados Unidos. Los agricultores obviamente dependen de las abejas para polinizar cultivos, como frutas y frutos secos, pero en los últimos años han desaparecido miles de colonias de abejas. Esto podría ser un tema devastador para los agricultores. ¿Se puede hacer algo? Conoce a dos investigadores del norte de California que buscan formas de asegurarnos de que siempre tenemos abejas para polinizar los cultivos.

Viernes de la ciencia: El camino que mejor viajó: una historia de hormigas, moho de limo y la autopista de peaje de Nueva Jersey

Para la mayoría de la gente, quedarse atascado en un atasco de tráfico en la autopista de peaje de Nueva Jersey es una lección agotadora de inutilidad. No obstante, en este video de Science Friday, Simon Garnier examina nuestro comportamiento colectivo y cómo los organismos relativamente simples se organizan tan dinámicamente.

Resumen

• Los insectos son artrópodos de la clase Hexapoda. Son los organismos más numerosos del mundo.
• La mayoría de los insectos son terrestres, y muchos son aéreos.
• Los insectos tienen seis patas y un par de antenas para detectar químicos. También cuentan con varios ojos y partes bucales especializadas para la alimentación.
• Los insectos son los únicos invertebrados que pueden volar. El vuelo es la razón principal de su éxito.
• Los insectos pueden vivir en colonias grandes y tener comportamientos sociales complejos.
• Los insectos propagan enfermedades y destruyen cultivos. Sin embargo, son esenciales para polinizar las plantas con flores.

Revisar

1. Enumere dos rasgos que caracterizan a los insectos.
2. Declarar dos importantes ventajas del vuelo en insectos.
3. Dar ejemplos de comportamiento de insectos.
4. Presentar hechos y un argumento lógico para sustentar la siguiente afirmación: “Los insectos dominan la vida en la Tierra”.
5. Explicar por qué etapas distintivas de la vida y metamorfosis son adaptativas.
6. Diagrama del ciclo de vida de un insecto.

Imagen	Referencia	Atribuciones
	[Figura 1]	Crédito: Cortesía de Organización de las Naciones Unidas para la Alimentación y la Agricultura Fuente: http://www.nasa.gov/topics/earth/features/ndvi_locusts.html Licencia: Dominio Público
	[Figura 2]	Crédito: Hugo A. Quintero G. Fuente: http://www.flickr.com/photos/haquintero/8182319027/ Licencia: CC BY 2.0
	[Figura 3]	Crédito: Christopher Auyeung Fuente: Fundación CK-12 Licencia: CC BY-NC 3.0
	[Figura 4]	Crédito: Escarabajo: Richard; Mariposa: Diganta Talukdar; Katydid: John Tann Fuente: Escarabajo: www.flickr.com/photos/wildpics/2450391512/; Mariposa: http://www.flickr.com/photos/nagaon/4394582833/; Katydid: http://www.flickr.com/photos/31031835@N08/7208766480/ Licencia: CC BY 2.0
	[Figura 5]	Crédito: Mariana Ruiz Villarreal (LadyOFHats) para Fundación CK-12 Fuente: Fundación CK-12 Licencia: CC BY-NC 3.0
	[Figura 6]	Crédito: Hadi Zaher Fuente: http://www.flickr.com/photos/hazara/9028960551/ Licencia: CC BY 2.0
	[Figura 7]	Crédito: Cortesía de Organización de las Naciones Unidas para la Alimentación y la Agricultura Fuente: http://www.nasa.gov/topics/earth/features/ndvi_locusts.html Licencia: Dominio Público