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La importancia de las colecciones biológicas

Las colecciones biológicas son una pieza clave en el estudio de la biodiversidad de nuestro planeta y una fuente casi inagotable de información científica. En las redes sociales, muchas son las voces partidarias de la eliminación de las colecciones biológicas “clásicas” por ser consideradas herramientas obsoletas y causa directa de la extinción de especies. 

Te explicamos por qué esta afirmación es incorrecta, qué tipos de colecciones existen y cuáles son sus principales funciones.

La importancia de las colecciones biológicas

Es natural que al oír hablar de “colecciones biológicas” lo primero que os venga a la mente a muchos de vosotros sean las típicas cajas de animales y plantas fijados y pinchados a manos de fanáticos del coleccionismo de especies. Sí, es cierto que existen este tipo de colecciones. Pero, y sin querer demonizarlas (pues muchas pueden llegar a ser muy útiles para la ciencia), no son el tipo de colecciones a las que nos referimos y, ni mucho menos, las únicas que existen.

Las colecciones biológicas son repositorios sistematizados (bien identificados, clasificados y ordenados) de algún tipo de material biológico. La mayoría de estos repositorios se encuentran depositados en museos de ciencia, pero también en universidades, centros de investigación e, incluso, total o parcialmente en colecciones privadas.

Colección Biológica de Referencia del ICM (Instituto de Ciencias del Mar) del CSIC, en Barcelona. Imagen de Alícia Duró en la web del ICM.
Parte de la colección biológica de la Australian National Insect Collection. Imagen de la Australian National Insect Collection.

Tipos de colecciones

Si bien el concepto de colección biológica es bastante reciente, el almacenamiento y clasificación de material biológico se remonta varios siglos atrás con las primeras recolectas de plantas y animales a manos de zoólogos y botánicos.

Actualmente, el concepto de colección biológica es mucho más amplio:

  • Colecciones criogénicas

Material biológico vivo almacenado a bajas temperaturas bajo la suposición de que éste conservará su viabilidad y funcionalidad a largo plazo tras ser descongelado. Las colecciones criogénicas suelen emplearse para almacenar células, tejidos y material genético. Aunque la ciencia ficción nos ha dado muchas ideas, la criogenización raras veces se usa para almacenar organismos multicelulares completos.

  • Colecciones “clásicas”

Formadas, a grandes rasgos, por las colecciones de muestras zoológicas (animales enteros o sus partes) y los herbarios (plantas), entre otros. Algunas de estas colecciones ya han superado los 200 años de antigüedad, por lo que se las considera el tipo más antiguo de colecciones y uno de los más importantes.

Colección de cinípidos o avispas de las agallas inquilinos. Fuente: Irene Lobato Vila.

La mayoría se encuentra depositada en museos o centros de investigación y, salvo raras excepciones, al alcance de la comunidad científica para su consulta y estudio. Muchos colectores privados colaboran con estas entidades cediendo sus especímenes, algo bastante habitual entre los coleccionistas de insectos.

Armarios del National Museum of Natural History de Washington D.C., Smithsonian Institution, donde se encuentran depositados miles de ejemplares fijados de insectos. Fuente: Irene Lobato Vila.

No está de más aclarar que la cesión de colecciones está sujeta a una minuciosa revisión y a un contrato entre las partes, por lo que no deberían aceptarse especímenes obtenidos intencionadamente por el colector de la caza furtiva o el tráfico ilegal de especies.

  • Bases de datos en línea

Repositorios de información biológica en Internet. Este tipo de “colecciones” ha cobrado mucha importancia en los últimos años al permitir compartir información biológica de interés para la ciencia y la tecnología de forma inmediata en todo el mundo. Las más consultadas son las bases de datos moleculares (proteínas, ADN, ARN, etc.) para la elaboración de filogenias y los famosos “árboles de la vida”, como, por ejemplo:

Otras webs muy consultadas son las bases de datos online de las colecciones depositadas en museos, también de suma importancia (si no, recordad el reciente caso del incendio del Museo Nacional de Brasil…), y las webs de participación ciudadana en las que tanto expertos como aficionados aportan datos de sus observaciones, como Biodiversidad Virtual.

Las colecciones biológicas también pueden clasificarse en base a su función: colecciones científicas (investigación), colecciones comerciales (cultivos celulares para medicina, farmacia, etc.) y colecciones de “estado” (las que se crean y mantienen por el bien del estado, como los jardines botánicos, con el fin de conservar la biodiversidad de una región y promover su estudio y divulgación).

El concepto de colección biológica también engloba los biobancos, o colecciones de muestras biológicas de origen exclusivamente humano usadas en estudios biomédicos. Sin embargo, no entraremos en más detalle.

¿Por qué son tan necesarias las colecciones biológicas clásicas?

Más allá de supuestamente calmar las ansias de coleccionismo que algunos atribuyen a los científicos y que dañan seriamente su imagen, las colecciones biológicas, y especialmente las colecciones “clásicas”, son esenciales para la conservación de la biodiversidad. Y no, no causan la extinción de especies: el número de organismos recolectados es irrisorio comparado con las pérdidas causadas por la contaminación o la destrucción del hábitat y las capturas se realizan cumpliendo una serie de normativas, siempre respetando las poblaciones y sus hábitats.

Aunque es cierto que las fotografías y las webs de biodiversidad son una herramienta útil para el estudio de las especies de nuestro planeta, desgraciadamente no dejan de ser un complemento de las colecciones físicas clásicas.

Así pues, ¿por qué son tan importantes estas colecciones?

  • Son una fuente muy valiosa de material genético que puede ser extraído de las muestras o especímenes almacenados y usarse en estudios moleculares. Gracias a estos estudios, podemos comprender un poco mejor los orígenes y las relaciones entre los seres vivos (filogenia), conocer su diversidad genética y los mecanismos de especiación, o perfeccionar estrategias para conservarlos. Por ejemplo, en los planes de reintroducción de especies se deben estudiar las poblaciones genéticas para asegurar que los organismos reintroducidos puedan estabilizarse y establecer poblaciones viables en el tiempo.
  • Son un referente perpetuo para futuros científicos. Uno de los pilares básicos de las colecciones zoológicas y botánicas son los especímenes tipo o series típicas: aquellos organismos que el descubridor de una especie usó para describirla. Los especímenes tipo deben estar cuidadosamente almacenados y etiquetados, pues son los más valiosos dentro de las colecciones. Éstos deben poder ser consultados por la comunidad científica y usados como referente para la descripción de nuevas especies o para estudios comparativos, pues no siempre las descripciones son suficientes.
Insecto paratipo (especímen de la serie típica) debidamente etiquetado depositado en el National Museum of Natural History de Washington D.C., Smithsonian Institution. Fuente: Irene Lobato Vila.
  • En relación al punto anterior, las colecciones clásicas permiten estudiar la morfología (externa e interna) y la variabilidad dentro de y entre especies, cosa que muchas veces resulta imposible mediante fotografías.
  • Contienen organismos de diferentes épocas y hábitats. Esto incluye especies extintas (tanto desde hace mucho tiempo como recientemente debido a la actividad humana) o representantes de ecosistemas actualmente en peligro. Ante la actual destrucción de hábitats, no tendríamos acceso a numerosas especies ni a la información genética y bioquímica que tanto éstas como sus ecosistemas contienen si parte de ellas no estuviera depositada en colecciones biológicas. Esta información es esencial para investigar cómo frenar o mitigar los efectos negativos sobre especies aún existentes.
  • Nos dan información pasada y presente sobre la distribución geográfica de los organismos, pues cada uno se almacena junto con datos de localidad y biología. Esta información es esencial no sólo para estudios de ecología y evolución, sino también para la gestión de recursos, los planes de conservación y los estudios sobre el cambio climático.
  • Son una herramienta de divulgación muy potente, pues se experimenta directamente con las muestras. Las fotografías o los libros son importantes, pero insuficientes si no se complementan con observaciones directas. Tanto las visitas a museos como las salidas al campo son básicas para una educación ambiental completa.
A final de curso, miles de alumnos de todas las edades visitan las instalaciones y colecciones del National Museum of Natural History en Washington D.C. Algunos, incluso, podrán acceder a las colecciones científicas. Fuente: Irene Lobato Vila.

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Si pensabais que las colecciones eran innecesarias, ¿seguís pensándolo tras leer este artículo? ¡Podéis dejar vuestros comentarios!

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Animales que caminan por la pared: un reto a la gravedad

¿Cómo consiguen algunos insectos, arañas o lagartos caminar por paredes lisas e incluso boca abajo y no caerse? ¿Por qué, de ser real, Spiderman no podría engancharse en las paredes como lo hacen estos animales?

Científicos de diferentes áreas todavía buscan comprender los mecanismos que usan algunos animales para caminar sobre este tipo de superficies sin resbalarse o precipitarse. A continuación, te explicamos qué sabe la comunidad científica sobre este fenómeno.

Animales que caminan por la pared: un reto a la gravedad

La competencia por el espacio y los recursos (nicho ecológico) ha dado lugar a numerosas e increíbles adaptaciones a lo largo de la evolución, como la miniaturización.

Cuando una superficie es demasiado lisa, de manera que las uñas, las garras o las fuerzas de fricción resultan insuficientes para desplazarse sobre ella sin caerse, entran en juegos mecanismos de adhesión dinámica: aquellos que permiten al animal desplazarse sobre superficies verticales lisas o boca abajo enganchándose y desenganchándose rápidamente. La aparición de estructuras adhesivas dinámicas ha permitido a diversos animales explotar nuevos ambientes, pudiendo desplazarse para cazar o permanecer inmóviles el tiempo necesario para huir de sus depredadores allí donde la mayoría no podría estar estable más que unos pocos segundos.

Gecko sobre una superficie lisa. Imagen de Shutterstock/Papa Bravo.

El desarrollo de estructuras adhesivas dinámicas en las extremidades es típico de insectos y de arañas, de algunos reptiles como los geckos y ciertas lagartijas, y de anfibios como las ranas arborícolas. Puntualmente, también se ha observado en pequeños mamíferos como murciélagos y pósums, unos marsupiales arborícolas procedentes de Australia y de ciertas regiones del sudeste asiático.

El hecho de que grupos tan diferentes de animales presenten una adaptación similar se explica por un proceso de convergencia evolutiva: ante un mismo problema (competencia por el espacio y los recursos, elevada presión de depredación, etc.), la evolución tiende a soluciones iguales o similares (estructuras adhesivas para acceder a otros espacios).

Los límites de la adaptación (o por qué Spiderman no podría caminar por las paredes)

Estudiar el mecanismo mediante el cual algunos animales caminan sobre superficies verticales lisas o invertidas es clave para el desarrollo industrial de nuevas y más potentes sustancias adhesivas. No es de extrañar, por lo tanto, que haya muchos estudios al respecto.

¿Podrá el ser humano escalar paredes como lo hace Spiderman algún día? Labonte et al. (2016) nos explica por qué Spiderman como tal no podría existir. O, al menos, cómo debería ser realmente para poder adherirse a las paredes como una araña.

¿Podrá el ser humano trepar como Spiderman algún día? De momento, nos conformamos con esta escultura. Imagen de dominio público.

Sin entrar en las estrategias propias de cada organismo (de las cuales hablaremos después), el principio básico por el cual insectos, arañas o geckos pueden caminar sobre superficies verticales lisas o boca abajo es su relación superficie/volumen: a menor tamaño del animal, mayor es la superficie de su cuerpo respecto a su volumen y menor la cantidad de superficie adhesiva necesaria para poder desplazarse sin caerse debido al peso. Así pues, los geckos serían los animales conocidos con el tamaño más grande (relación superficie/volumen más pequeña) capaces de caminar sobre superficies verticales lisas o boca abajo sin sufrir modificaciones anatómicas que harían inviable su desarrollo.

¿Y qué significa “sin sufrir modificaciones anatómicas”? Los mismos autores explican que a mayor tamaño del animal, mayor es la superficie adhesiva necesaria para desplazarse sin desprenderse. El crecimiento de la superficie adhesiva con respecto al tamaño del animal sigue un patrón de alometría positiva extrema: por un pequeño incremento del tamaño del animal, se produce un aumento significativamente mayor de la superficie adhesiva. Según este estudio, la superficie adherente respecto a la superficie total puede ser hasta 200 veces mayor en geckos que en ácaros.

Imagen de David Labonte

Sin embargo, la misma alometría se rige por una serie de constricciones (limitaciones) anatómicas. Así, para que existiera un animal de mayor tamaño que un gecko capaz de caminar sobre una superficie vertical lisa o invertida, éste debería desarrollar, por ejemplo, unas extremidades enormes con una superficie adherente igualmente grande. Si bien pudiera tener sentido desde un punto de vista físico, las constricciones anatómicas hacen inviable la existencia de animales con estas características.

Ahora ya podemos responder la pregunta “¿Por qué Spiderman no podría adherirse a las paredes?”. Según este estudio, para que un ser humano pudiera caminar por las paredes como una araña su cuerpo debería estar recubierto al menos de un 40% de estructuras adhesivas (un 80% si contamos únicamente su parte frontal); o eso, o tener brazos o piernas absurdamente grandes e imposibles desde un punto de vista anatómico.

Gran diversidad de estrategias

La adhesión dinámica debe ser suficientemente fuerte para que el animal no caiga al estar quieto, pero suficientemente débil para poder desengancharse sin problemas al dar un paso.

Para conseguirlo, existen diferentes estrategias.

Diversidad de estructuras adhesivas. Imagen de David Labonte.

1) Adhesión húmeda

Interviene una sustancia líquida.

Insectos

Los insectos presentan dos sistemas:

Patas con almohadillas lisas: lo encontramos, por ejemplo, en hormigas, abejas, cucarachas y saltamontes. El último segmento de sus patas (pretarso), las uñas o las tíbias presentan una o varias almohadillas extremadamente blandas y deformables (como los arolios en el pretarso). A pequeña escala, ninguna superficie es totalmente lisa, por lo que estas almohadillas se deforman hasta ocupar todos sus espacios disponibles.

Tarso (parte final de las patas) de una cucaracha. Imagen adaptada a partir de la original de Clemente & Federle, 2008.

Patas con almohadillas peludas: lo encontramos en escarabajos y moscas, entre otros. Las almohadillas de estos insectos están densamente cubiertas de pequeñas estructuras similares a pelos, las setas, gracias a las cuales el contacto con la superficie aumenta.

Pie de un escarabajo de la familia Chrysomelidae. Imagen de Stanislav Gorb et al.

En ambos casos, interviene un líquido con una fase hidrofóbica y otra hidrofílica. Estudios con hormigas han demostrado que las terminaciones de sus patas secretan una fina capa de líquido que incrementa el contacto entre el pretarso y la superficie sobre la que caminan, rellenando los huecos restantes y actuando como un adhesivo bajo los principios de capilaridad (tensión superficial) y viscosidad.

Si queréis conocer más a fondo este mecanismo, ¡no os perdáis este increíble vídeo sobre las hormigas!:

Ranas arborícolas

Las almohadillas de los dedos de las ranas arborícolas están compuestas de células epiteliales columnares separadas entre sí. Entre ellas, numerosas glándulas vierten una sustancia mucosa a los espacios existentes. La separación de las células permite, por una parte, que las almohadillas se deformen para adaptarse al terreno y, por otra, que la mucosidad circule entre ellas y asegure la adhesión. Además, en ambientes húmedos (muchas de estas ranas viven en selvas), estos espacios facilitan la eliminación del exceso de agua que las haría resbalar.

Rana verde de ojos rojos (Agalychnis callidryas), procedente del sur de México al noroeste de Colombia. Fíjate en los extremos de sus dedos. Imagen de dominio público.

En el siguiente vídeo, puedes apreciar con más detalle las patas de una de las ranas arborícolas más conocidas:

Las ranas arborícolas presentan un sistema similar al de almohadillas lisas de los insectos. De hecho, a muchos aumentos las microestructuras adhesivas en grillos y ranas es prácticamente idéntica. Esto llevó a Barnes (2007) a considerar la adhesión húmeda como una de las más exitosas.

Distintas ranas (a, b, c) y sus respectivos epitelios (d, e, f). La figura g corresponde a la superficie de las almohadillas de un grillo. Imagen de Barnes (2007).

Pósums

Los estudios más detallados se han realizado sobre el pósum pigmeo acróbata (Acrobates pygmaeus), un pequeño marsupial del tamaño de un ratón capaz de escalar superficies de vidrio usando las grandes almohadillas de sus patas. Estas almohadillas están compuestas de múltiples capas de células epiteliales escamosas separadas por surcos que facilitan su deformación y por los que circula el sudor, que es el líquido que usan para adherirse.

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Acrobates pygmaeus. Imagen de Roland Seitre.
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Palma de las patas frontales de Acrobates pygmaeus. Imagen de Simon Hinkley y Ken Walker.

2) Adhesión seca

No intervienen líquidos.

Arañas y geckos

Tanto arañas como geckos se rigen por el mismo principio de adhesión: las fuerzas de Van de Waals. A diferencia de insectos, ranas y pósums, no segregan líquidos adhesivos.

Las fuerzas de Van der Waals resultan de la interacción entre moléculas o átomos sin que exista un enlace químico entre ellos, y su energía depende de la distancia. Estas interacciones aparecen entre los “pelos” o setas de las palmas de los geckos (las cuales están surcadas por pliegues, las lamelas) y las setas de las patas de las arañas (que están cubiertas de muchas pilosidades formando las escópulas), y la superficie sobre la que caminan.

Pata de una araña cubierta de setas. Imagen de Michael Pankratz.
Diversidad de patas de geckos. Imagen de Kellar Autumn.

Estudios recientes, sin embargo, sugieren que la adhesión en los geckos no se debería principalmente a estas fuerzas, sino a las interacciones electrostáticas (diferente polaridad entre las setas y la superficie), tras comprobar que su capacidad adhesiva menguaba sobre materiales menos energéticos, como el teflón.

Sea como sea, la habilidad de los geckos para trepar es impresionante. Sino, mira este vídeo del gran David Attenborough:

Succión

Murciélagos

Los murciélagos de ventosas (familia Thyropteridae), originarios de Centroamérica y el norte de Sudamérica, presentan unas ventosas en forma de disco en sus pulgares y en la planta de las patas traseras que les permiten desplazarse sobre superficies lisas. En el interior de estos discos, la presión se reduce y el murciélago queda adherido por succión. De hecho, un solo disco puede soportar el peso de todo el animal.

Murciélago de la familia Thyropteridae. Imagen de Christian Ziegler/ Minden Pictures.

Después de conocer todas estas estrategias, ¿creéis que Spiderman está a la altura?

Imagen de portada de autor desconocido. Fuente: link.

Insectos cada vez más pequeños: el fenómeno de la miniaturización

Según apuntan algunos estudios, los organismos multicelulares tienden a hacerse cada vez más pequeños. Este proceso, conocido como miniaturización, es una de las principales tendencias evolutivas de los insectos. La miniaturización es un motor para la diversidad y las innovaciones evolutivas; sin embargo, también conlleva ciertas limitaciones.

En este artículo, te explicamos en qué consiste este fenómeno y te presentamos algunos de los casos más extremos de miniaturización entre los insectos.

¿Por qué los animales son cada vez más pequeños?

Desde hace años, múltiples estudios apuntan que entre los animales multicelulares (todos aquellos compuestos por más de una célula) existe una tendencia bastante extendida a la miniaturización.

La miniaturización es el proceso evolutivo encaminado a la adquisición de cuerpos extremadamente pequeños. El fenómeno de la miniaturización se ha observado en grupos animales muy diversos, por ejemplo:

  • Musarañas (Soricomorpha: Soricidae), mamíferos.
  • Colibríes (Apodiformes: Trochilidae), aves.
  • Diversos grupos de insectos y de arácnidos.

Para saber más sobre insectos gigantes, puedes leer “¡El tamaño sí que importa (para los insectos)!

A lo largo de la evolución, la diversificación y los fenómenos de especiación han dado lugar a innumerables nuevas especies, todas compitiendo por un espacio y unos nichos ecológicos cada vez más limitados. Esta situación es si cabe más extrema en las regiones tropicales, donde las tasas de diversificación son increíblemente altas.

Aprende más sobre el concepto de nicho ecológico leyendo “El espacio vital de los seres vivos“.

Ante una necesidad cada vez mayor de recursos y espacio, la evolución ha dado lugar a fenómenos tan curiosos como la miniaturización: al hacerse más pequeños, los organismos (ya sean de vida libre o parásitos) pueden acceder a nuevos nichos ecológicos hasta el momento no explotados, adquirir nuevas fuentes de alimento y evitar la depredación.

Si bien existen diversos grupos de animales que tienden a la miniaturización, este fenómeno se manifiesta en mayor proporción entre los artrópodos, siendo una de sus tendencias evolutivas más significativas. Por otro lado, los artrópodos ostentan el récord a presentar algunos de los animales multicelulares más pequeños conocidos hasta la fecha; algunos, incluso tan pequeños como… ¡una ameba!

El Récord Guinness de los insectos más pequeños del mundo

Los artrópodos más pequeños de los que se tiene constancia pertenecen a la subclase de crustáceos Tantulocarida, conocidos por ser ectoparásitos de otros crustáceos de mayor tamaño, como copépodos o anfípodos. La especie Tantulacus dieteri es considerada hasta la fecha la especie de artrópodo más pequeña del mundo, con tan solo 85 micrómetros (0,085 milímetros), mucho más pequeño que algunos seres unicelulares.

Sin embargo, los insectos no se quedan atrás.

Mymaridae

Los mimáridos son una familia de avispas de la superfamilia Chalcidoidea propias de regiones templadas y tropicales. Los adultos, usualmente de 0,5 a 1 milímetro de longitud, viven como parásitos de huevos de otros insectos (p. ej. chinches). Debido a su estilo de vida, se los considera de gran importancia en el control biológico de plagas. Además, se encuentran entre los insectos más pequeños del mundo.

Actualmente, el récord al insecto más pequeño del mundo lo ostentan los machos adultos ápteros (sin alas) de la especie de mimárido Dicopomorpha echmepterygis, de Costa Rica, con un tamaño mínimo registrado de 0,139 milímetros. Además de no presentar alas, tampoco tienen ojos ni piezas bucales, y sus patas terminan en una especie de ventosas que les permiten adherirse a las hembras (más grandes y aladas) el tiempo suficiente para fecundarlas. ¡Son más pequeños que un paramecio, un organismo unicelular!

Puedes leer “Microbiología básica (I): el mundo invisible” para saber más sobre organismos unicelulares.

Macho de D. echmepterygis; sin ojos ni piezas bucales, el macho de esta especie vive adherido a una hembra. Link.

No conformes con ostentar este récord, los mimáridos también incluyen el insecto volador más pequeño del mundo: la especie Kikiki huna de Hawaii, con un tamaño aproximado de 0,15 milímetros.

Trichogrammatidae

Igual que los mimáridos, los tricogrammátidos son pequeñas avispas calcidoideas parásitas de huevos de otros insectos, especialmente de lepidópteros (mariposas y polillas). Los adultos de la mayoría de las especies miden menos de 1 milímetro y se distribuyen mundialmente. Los machos de algunas especies son ápteros y se aparean con sus hermanas dentro de los huevos parasitados donde nacen, muriendo poco después sin siquiera abandonar dicho espacio.

El género Megaphragma contiene dos de los insectos más pequeños del mundo después de los mimáridos: Megaphragma caribea (0,17 milímetros) y Megaphragma mymaripenne (0,2 milímetros), de Hawaii.

A) M. mymaripenne; B) Paramecium caudatum. Link.

Los tricogrammátidos presentan uno de los sistemas nerviosos más pequeños conocidos, y el de la especie M. mymaripenne es, hasta la fecha, uno de los más reducidos y especiales del mundo animal: está formado por tan sólo 7400 neuronas sin núcleo, un hecho único hasta la fecha. Durante la fase de pupa, esta especie desarrolla neuronas con núcleos plenamente funcionales que sintetizan proteínas suficientes para toda la etapa adulta del insecto. Al alcanzar la fase adulta, las neuronas pierden el núcleo y se vuelven más pequeñas, lo que ahorra mucho espacio.

Ptiliidae

Los ptílidos son una familia cosmopolita de pequeños escarabajos caracterizada por incluir los insectos no parásitos más pequeños del mundo, pertenecientes a los géneros Nanosella y Scydosella.

Los huevos de los ptílidos son muy grandes en comparación con el tamaño de las hembras adultas, por lo que éstas sólo desarrollan y ponen un único huevo cada vez. Por otro lado, muchas especies experimentan partenogénesis.

Conoce el fenómeno de la partenogénesis leyendo “Inmaculada Concepción… en reptiles e insectos“.

Actualmente, la especie de escarabajo más pequeña conocida y, por consiguiente, la especie de insecto no parásito (de vida libre) más pequeña del mundo, es Scydosella musawasensis (0,3 milímetros), citada de Nicaragua y Colombia.

Scydosella musawasensis. Link (imagen original: Polilov, A (2015) How small is the smallest? New record and remeasuring of Scydosella musawasensis Hall, 1999 (Coleoptera, Ptiliidae), the smallest known free-living insect).

Consecuencias de la miniaturización

La miniaturización conlleva toda una serie de modificaciones anatómicas y fisiológicas, generalmente encaminadas a la simplificación de estructuras. Según Gorodkov (1984), el límite de la miniaturización se encontraba en 1 milímetro, por debajo del cual se producirían grandes simplificaciones que harían inviable la vida multicelular.

Si bien esta simplificación ocurre en ciertos grupos de invertebrados, los insectos han demostrado sobradamente que pueden superar este umbral sin demasiados signos de simplificación (conservando un gran número de células y presentando una mayor complejidad anatómica que otros organismos de tamaño similar), e incluso dar lugar a estructuras novedosas (como el caso de las neuronas sin núcleo de M. mymaripenne).

Aunque los insectos llevan muy bien esto de la miniaturización, hacerse tan pequeño no siempre sale gratis:

  • Simplificación o pérdida de ciertas funciones fisiológicas: pérdida de alas (y, consecuentemente, de la capacidad de vuelo), patas (o modificaciones extremas de las mismas), aparato bucal, órganos sensoriales.
  • Cambios considerables en los efectos asociados a ciertas fuerzas físicas o a parámetros ambientales: fuerzas capilares, viscosidad del aire o tasa de difusión, todos ellos asociados a la reducción extrema de los sistemas circulatorio y traqueal (o respiratorio). Es decir, ser más pequeño altera los movimientos internos de gases y líquidos.

Entonces, ¿la miniaturización tiene límite?

La respuesta es . Aunque los insectos se resisten a él.

Existen varias hipótesis al respecto, cada una con un órgano distinto como elemento limitante. De todos ellos, el sistema nervioso y el reproductivo, además de los órganos sensoriales, son bastante intolerantes a la miniaturización; deben ser lo suficientemente grandes para que sean funcionales. Por debajo de un tamaño crítico, sus funciones se verían comprometidas y, con ellas, la vida multicelular.

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La vida animal multicelular parece no tener freno a la hora de reducirse. ¿Encontraremos algún insecto aún más pequeño? Las investigaciones lo dirán.

Imagen de portada: link.

El problema de los animales salvajes como animales de compañía

Aunque los primeros animales en los que pensamos como compañeros de vida son los perros o gatos, lo cierto es que desgraciadamente muchas personas deciden tener un animal salvaje o exótico en casa. Cerdos vietnamitas, petauros, fennecs, suricatas, mapaches, monos… ¿Es posible tener en buenas condiciones un animal salvaje en casa, por muy buenas intenciones que tengamos? ¿Cuáles son los problemas con los que nos podemos encontrar? ¿Qué mamíferos salvajes se tienen como mascotas? Te invitamos a seguir leyendo para descubrirlo. 

¿QUÉ DIFERENCIA HAY ENTRE ANIMAL DOMÉSTICO Y SALVAJE?

Un animal doméstico es aquel que lleva conviviendo con los humanos durante miles de años. Son animales que durante la historia de nuestra especie hemos ido seleccionando artificialmente para obtener beneficios, como alimento, compañía o protección, como los perros, que incluso han coevolucionado con nosotros. La mayoría de animales domésticos no podrían sobrevivir en la naturaleza, ya que no sabrían encontrar alimento o serían presa fácil para los depredadores. Los que sobreviven cuando son abandonados, como algunos perros o gatos, causan graves problemas a la fauna salvaje o incluso a las personas.

 lobo perro dog wolf perro lobo
Algunos animales domésticos, como ciertas razas de perro (derecha), se parecen a sus homólogos salvajes (lobo, izquierda) lo que provoca la falsa idea de que los animales salvajes se pueden domesticar. Foto: desconocido

Y un animal salvaje, ¿qué es? Muchas personas confunden animal salvaje con animal feroz o peligroso. Un animal salvaje  es un animal que no ha sido domesticado, es decir, su especie no ha estado en contacto con las personas (al menos no durante miles de años como los domésticos). El hecho de que algunos animales salvajes no sean peligrosos (o no del todo) para nosotros, que aparezcan en series y películas, algunos famosos los posean y las ganas de tener algun animal “especial” en casa, sigue favoreciendo la compra-venta de estos animales como animales de compañía.

monkey mono capuchino marcel ross friends
El personaje de Ross en la mundialmente conocida serie ‘Friends’ tenía un mono capuchino, del que se tiene que deshacer cuando alzanza la madurez sexual por conductas agresivas. Fuente

¿QUÉ PROBLEMÁTICA CONLLEVA TENER UN ANIMAL SALVAJE EN CASA?

PROBLEMÁTICAS PARA LAS PERSONAS

La principal causa por la que los animales salvajes o exóticos originan problemas para los humanos es el desconocimiento de la especie: algunos tienen dietas muy específicas prácticamente imposibles de reproducir en cautiverio. Otros, pueden llegar a vivir más que el propietario, ser muy ruidosos, ocupar mucho espacio, tener hábitos nocturnos, transmitir enfermedades o ser venenosos. Esto se traduce en dificultades de mantenimiento y cambios de comportamiento del animal, hasta llegar a ser peligroso para su propietario. La consecuencia suele ser el abandono del animal, lo que le causará la muerte, provocará problemas en la naturaleza o altísimos costes de mantenimiento si termina en un centro de recuperación (según Fundació Mona, mantener un chimpancé cuesta 7.000 euros al año. Su esperanza de vida son 60 años: 420.000 euros en total para un solo animal).

Los mapaches sufren cambios comportamentales y pueden llegar a atacar sus propietarios. Fuente

Muchas especies liberadas en la naturaleza terminan siendo invasoras, poniendo en peligro los ecosistemas autóctonos. Si quieres saber la diferencia entre especies introducidas e invasoras, consulta este artículo . Para conocer las amenazas que suponen para los ecosistemas, consulta este otro artículo.

No hay que olvidar tampoco que la compra, venta y tenencia de muchos animales salvajes es totalmente ilegal.

PROBLEMÁTICAS PARA LOS ANIMALES

Los animales deben vivir en un ambiente donde puedan tener cubiertas sus necesidades, tanto físicas como psíquicas. Obviando los animales maltratados físicamente, por muy buena fe, cariño y dinero que se pueda gastar alguien en mantener un animal salvaje, nunca podrá reproducir sus condiciones naturales. Falta de espacio, de contacto con otros animales de su especie, tiempo de búsqueda del alimento, condiciones de temperatura, humedad, luz… el animal no podrá desarrollar su comportamiento normal de especie aunque esté en las condiciones más óptimas de cautiverio.

Las consecuencias que sufrirá un animal que no tiene cubiertas sus necesidades se traducen en problemas de salud (enfermedades, crecimiento deficitario…) y de comportamiento (estereotípias -movimientos compulsivos-, autolesiones, ansiedad, agresividad…).

Un zorro fennec, un animal carnívoro del desierto, en evidente estado de mala salud. Según las redes, porque estaba siendo alimentado con una dieta vegana. Según su propietaria, Sonia Sae, porque es alérgico al polen a pesar que siga esta dieta. Sea como sea, es evidente que en el Sahara las cantidades de polen no tienen nada que ver con las de Europa. Fuente

Finalmente, la consecuencia más grave cuando adquirimos un animal salvaje es que estamos favoreciendo el tráfico de animales, la muerte de miles de ellos durante el transporte hasta nuestra casa e incluso su extinción. El tráfico de animales es la segunda causa de pérdida de biodiversidad de nuestro planeta, por detrás de la destrucción de hábitats.

Los loris perezosos son animales nocturnos y venenosos que se comercializan como mascotas y como la mayoría, se transportan en condiciones pésimas. Conoce más sobre el calvario de los loris visitando blognasua. Foto: Naturama

CASOS CONCRETOS DE MAMÍFEROS SALVAJES COMO ANIMALES DE COMPAÑÍA

PRIMATES

Titís, loris perezosos, gibones de manos blancas, chimpancés, macacos de Berberia… la lista de primates que la gente tiene en cautiverio es casi infinita. Uno de los principales errores que cometen las personas que desean un primate como animal de compañía es creer que tienen nuestras mismas necesidades, sobre todo en primates superiores como los chimpancés. También se confunden sus expresiones con nuestras: lo que muestra la foto no es una sonrisa de felicidad y lo que muestra el vídeo no son cosquillas, sino una actitud de defensa (los loris perezosos tienen veneno en los codos).

Este chimpancé no se está riendo, está asustado. Foto: Photos.com

Muchos primates viven en grupos familiares y las crías necesitan estar con la madre los primeros años de vida, por lo que ya sólo el simple hecho de adquirir una cría de primate conlleva la muerte de todos los adultos de su grupo familiar y problemas psicológicos para el animal. Para conocer la extensa y grave problemática de mantener primates en cautividad te recomendamos encarecidamente leer este artículo.

PETAURO DEL AZÚCAR

Los petauros del azúcar (Petaurus breviceps) tienen aspecto de ardilla, pero en realidad son marsupiales. Tienen una dieta muy específica (insectos y sus deposiciones, savia de eucalipto, néctar…), viven en la copa de los árboles en grupos de 6 a 10 individuos y se desplazan entre los árboles saltando hasta 50 metros con una membrana que les permite planear. Son de hábitos nocturnos, por la noche es cuando más se oyen sus gritos. Resulta evidente que es imposible reproducir estas condiciones en cautiverio, por lo que la mayoría acaban muriendo por deficiencias nutricionales.

Petauro enjaulado. Foto: FAADA

CERDOS VIETNAMITAS

Aunque se trate de una variedad de animal doméstico, los cerdos vietnamitas (Sus scrofa  domestica) de crías son pequeños, pero de adultos pueden llegar a pesar más de 100 kilos, por lo que resulta imposible mantenerlos en un piso. Se han producido tantos abandonos y se han reproducido tanto, que hay poblaciones establecidas por toda España. Se pueden reproducir con los jabalíes y se desconoce si los híbridos son fértiles. No existe ningún centro de recuperación o acogida, por lo que continúan afectando a los ecosistemas autóctonos.

Desde que el actor George Clooney presentó un cerdo vietnamita como animal de compañía, la moda se extendió rápidamente. Fuente

MAPACHES Y COATÍS

Otros mamíferos que, debido a su aspecto agradable, algunas personas intentan tener como mascotas. Los mapaches (Procyon sp) desarrollan conductas agresivas al no tener sus necesidades cubiertas, son destructivos con los objetos del hogar y tienen tendencia a morderlo todo, incluso a las personas. Actualmente en España es ilegal adquirirlos y está catalogado como especie invasora.

Además de la agresividad, una de las conductas más comunes de los mapaches es el ” robo “. Fuente

Los coatís (Nasua sp) están emparentados con los mapaches y, al igual que éstos, de adultos se vuelven agresivos si se mantienen en cautiverio en un domicilio particular. En España también está prohibida su tenencia.

coatí nasua
El coatí, otro mamífero de aspecto amistoso que puede resultar peligroso. Fuente

SURICATOS

Los suricatos (Suricata suricatta) son animales muy sociales que viven en colonias de hasta 30 individuos bajo tierra en la sabana Sudafricana. Suelen hacer agujeros en el suelo para protegerse y son muy territoriales. Por lo tanto, tener un suricato en casa o en un jardín es totalmente inviable. Además, las condiciones climáticas (altas temperaturas y baja humedad) en las que están adaptados no son las mismas que las de un domicilio particular.

Como en el petauro, su alimentación es imposible de reproducir en casa: carne de serpiente, arañas, escorpiones, insectos, aves y mamíferos pequeños… Como los mapaches, no dudan en morder y son animales muy activos.

Suricato con una correa donde se pueden ver sus colmillos. Foto: FAADA

FENNEC

Esta especie de zorro del desierto (Vulpes zerda) también se ha puesto de moda como animal de compañía. A pesar de que su tenencia aún es legal, se ha propuesto varias veces como especie invasora.

La principal razón por la que no se puede tener un fennec en casa son las condiciones climáticas desérticas a las que está adaptado. Vivir en un piso les causa problemas renales y de termorregulación. Además, es un animal nocturno. Los cambios en su ritmo circadiano les comportan problemas hormonales.

Fennec en el desierto. Foto: Cat Downie / Shutterstock

Al igual que las dos anteriores especies, pueden acabar apareciendo problemas de comportamiento y volverse violentos contra el mobiliario o sus propietarios.

ELEFANTES, TIGRES…

Aunque sea increíble, hay personas que tienen un elefante en el jardín de casa y otros tienen felinos, como tigres. A estas alturas no creemos necesario exponer las razones por las que estos animales no tienen cubiertas sus necesidades y el peligro potencial que suponen para sus propietarios y vecinos en caso de fuga.

Dumba, la elefanta que vive en un jardín de Caldes de Montbui. Foto: FAADA

 EN CONCLUSIÓN

Como ya hemos visto, un animal salvaje en cautividad nunca tendrá sus necesidades cubiertas para garantizar su bienestar. Aquí hemos presentado los mamíferos salvajes más conocidos que se tienen como mascotas, pero desgraciadamente la lista no deja de crecer.

Para no favorecer el tráfico de animales y causar sufrimientos innecesarios durante la vida del animal, evita adquirir animales de este tipo, infórmate e informa las personas de tu alrededor, denuncia tenencias irresponsables y en caso de que ya tengas uno y ya no te puedas hacer cargo, contacta con alguna protectora y no lo abandones nunca en la naturaleza.

Mireia Querol Rovira

Conoce a la avispa asiática o “avispa asesina” en 5 puntos

En los últimos años, los reportes sobre especies exóticas invasoras en la Península Ibérica han aumentado de forma alarmante. Uno de los casos más recientes es el de la avispa o avispón asiático, también conocida como la “avispa asesina”, la cual se encuentra bien establecida en casi todo el norte de la península y cuya presencia en la misma ciudad de Barcelona fue confirmada hace pocos días.

¿Qué sabemos sobre esta especie? ¿Por qué recibe el sobrenombre de “asesina”?

1. ¿Cuál es su origen y cómo llegó hasta aquí?

La avispa asiática (Vespa velutina) es una avispa social originaria del sudeste asiático. Su presencia en Europa fue notificada por primera vez en 2004 en el suroeste de Francia, país en el que se encuentra ampliamente extendida actualmente. Según la mayoría de fuentes, es muy probable que hiciera su entrada accidental en el país mediante un barco de carga procedente de China, en el cual habrían llegado avispas reinas hibernantes.

Las asociaciones de apicultores de Guipúzcoa confirmaron su llegada a la Península Ibérica a través de los Pirineos en el año 2010. Y así empezó el periplo de esta especie por el norte de la península: fue detectada en Galicia en el año 2011, en el norte de Cataluña y algunas zonas aisladas de Aragón en 2012, en zonas muy concretas de La Rioja y en Cantabria en 2014 y en Mallorca, en 2015.

Mapa dinámico de José Luis Ordóñez – CREAF (Centre de Recerca Ecològica i Aplicacions Forestals, Catalunya)

Paralelamente, la avispa asiática fue extendiéndose por Italia, Portugal, Alemania, Bélgica, Suiza y, puntualmente, el Reino Unido. Su presencia en Japón y Corea, donde también es invasora, ya había sido confirmada años atrás.

Fue detectada por primera vez en Cataluña en las comarcas situadas más al noreste de la comunidad, concretamente en el Alt Empordà, y en el año 2015 ya se habían detectado casi 100 nidos en toda su franja norte. Actualmente, la avispa asiática se encuentra bien extendida por las comarcas de las provincias de Girona y, en los últimos años, de Barcelona.

El 13 de julio de este mismo año (2018), fue corroborada por la Generalitat de Cataluña la presencia del primero nido de esta especie detectado en pleno centro de la ciudad de Barcelona, cerca del edificio histórico de la Universidad de Barcelona; previamente, también se habían detectado nidos en el Vallès Oriental y en el Baix Llobregat.

2. ¿Cómo la identificamos?

Se trata de avispas de entre 2-3,5 cm. Reinas y obreras presentan un aspecto idéntico salvo por el tamaño, siendo las obreras algo más pequeñas que las reinas.

La avispa asiática se caracteriza por los siguientes rasgos:

  • Tórax totalmente negro.
  • Abdomen principalmente oscuro, salvo por el 4º segmento, que es sobre todo amarillo.
  • Mitad anterior de las patas, negra, y mitad posterior, amarilla.
  • Parte superior de la cabeza, oscura; cara amarillo-rojiza.
Imagen dorsal y ventral de Vespa velutina. Imatge de Didier Descouens, Muséum de Toulouse, CC 3.0.

Si sospechas que pueda tratarse de una avispa asiática y quieres avisar a las autoridades, primero debes asegurarte de que cumple todas estas características. Esto es especialmente importante de cara a preservar especies autóctonas con las que la avispa asiática es fácilmente confundible, como el avispón europeo (Vespa crabro), entre otras.

Vespa crabro. Imagen de Ernie, CC 3.0.

3. ¿Y por qué “asesina”?

La avispa asiática no es ni más peligrosa, ni más venenosa ni más agresiva que otras avispas europeas. Así pues, ¿por qué se la conoce como la “avispa asesina”?

Esta especie caza principalmente abejas melíferas como alimento para sus larvas, las cuales pueden llegar a configurar más del 80% de su dieta; el porcentaje restante estaría compuesto de otros insectos. Las avispas adultas se sitúan en las entradas de las colmenas y cazan las abejas que quedan expuestas, incluso al vuelo. Una sola avispa puede capturar entre 25 y 50 abejas por día, a las que habitualmente descuartizan para quedarse únicamente con su tórax, que es la parte más nutritiva; es por esto por lo que también se las suele denominar “avispas carniceras”.

En Asia, algunas abejas coloniales han desarrollado mecanismos defensivos sorprendentes para librarse de sus depredadores: entre ellos, la formación de enjambres alrededor de la avispa para causarles un choque térmico mediante vibraciones.

En este vídeo, puedes ver como funciona este mecanismo (caso de abejas japonesas y avispón japonés):

En Europa, en cambio, estos mecanismos defensivos no han sido citados o bien utilizan otros que no son tan efectivos contra la avispa asiática como sí lo son contra el avispón europeo, el cual es menos voraz que su pariente asiática y sus nidos, más pequeños. Además, la inexistencia de depredadores naturales que regulen las poblaciones de la avispa asiática en Europa hace más fácil su expansión.

Durante años, distintas asociaciones de apicultores y científicos europeos han denunciado esta situación, pues las pérdidas económicas (producción de miel, cultivos, etc.), ecológicas y ambientales (pérdida de biodiversidad de insectos y plantas) debido a la muerte de las abejas han sido enormes.

4. ¿Cómo son sus nidos y qué debo hacer si detecto uno?

Los nidos de la avispa asiática suelen localizarse en árboles a gran altura (a diferencia del avispón europeo, que nunca los construye en las copas), aunque también se han encontrado algunos en edificios de zonas poco perturbadas y, raras veces, en el suelo. Se trata de nidos esféricos o en forma de pera con un crecimiento continuo a lo largo del año, un único orificio de entrada y salida en su tercio superior desde el que no se aprecian las celdas internas (con un orificio inferior desde el que se aprecian las celdas internas en los de avispón europeo), y que pueden alcanzar hasta 1m de altura y 80 cm de diámetro. Están construidos con un material similar al papel maché que las avispas fabrican mezclando fibras de madera u hojas masticadas y saliva.

Nido de avispa asiática. Imagen de Fredciel, CC 3.0.

En caso de detectar un nido, primero de todo se recomienda precaución y no precipitarse en las conclusiones: no te acerques demasiado (una distancia mínima de 5m), estudia la forma del nido y observa si hay individuos sobrevolándolo. Si encuentras algún ejemplar muerto (¡siempre sin acercarte al nido!), puedes intentar identificarlo. En cualquier caso, lo más recomendable es ser prudente y llamar al servicio de control de plagas del ayuntamiento de tu municipio o al 112 para que vengan a retirarlo.

5. ¿Existen métodos de prevención y control?

Actualmente, los métodos de prevención y control propuestos son, en esencia, los siguientes:

  • Protocolos para una detección de nidos más eficiente.
  • Detección precoz de la avispa mediante la colocación de trampas.
  • Red eficaz para comunicar la presencia de la avispa entre comunidades.
  • Destrucción de nidos.
  • Captura de reinas.
  • Mejorar el tratamiento del hábitat para limitar el asentamiento de la avispa y para mejorar los espacios para el asentamiento de abejas autóctonas.
  • Estudios para introducir posibles enemigos naturales.

En el siguiente enlace puedes descargarte el PDF elaborado por el Gobierno (2014) en el que se detallan estas estrategias y más datos sobre la biología de esta especie.

En los casos de especies invasoras, también es esencial la participación ciudadana. Es el caso de algunas asociaciones de apicultores, como la asociación Gallega de Apicultura (AGA) y su campaña Stop Vespa velutina, que realizan charlas divulgativas sobre esta especie y colocan trampas para controlar sus poblaciones; o los estudiantes de la Universidad de las Islas Baleares, que han desarrollado una aplicación móvil para controlar su expansión.

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Aunque poco a poco se va teniendo más conocimiento sobre esta especie, aún queda mucho trabajo por hacer. Veremos cómo evolucionan sus poblaciones en los próximos años.

Imagen de portada de Danel Solabarrieta en Flickr, CC 2.0.

 

Los insectos sienten a través de las antenas

Los insectos perciben su entorno a través de distintos órganos; entre ellos, las antenas. Las hay de distintas formas y tamaños, y cada grupo presenta unos determinados modelos (algunos con formas realmente sorprendentes). Os invitamos a conocer su origen, funciones y diversidad a través de este artículo.

El origen de las antenas

Las antenas son apéndices pares con función sensorial situados en la parte anterior del cuerpo de los artrópodos. A excepción de los quelicerados (arañas, escorpiones…) y los proturos (grupo dentro de los hexápodos no-insectos), todos los artrópodos, ya sean crustáceos, hexápodos (dipluros, colémbolos e insectos), miriápodos (ciempiés, milpiés) y los extintos trilobites, presentan antenas en su fase adulta.

En los crustáceos, las antenas aparecen en los dos primeros segmentos de la cabeza: un primer par, conocidas como antenas primarias o anténulas, y un segundo par más largas conocidas como antenas secundarias o simplemente antenas. Por lo general, las antenas secundarias son birramias (se dividen en dos ramas principales), aunque algunos grupos de crustáceos han sufrido modificaciones y las presentan uniramias (una sola rama) o reducidas.

Tipos de antenas en los crustáceos. Imagen extraída de Wikipedia (link).

En cambio, el resto de artrópodos tan sólo presenta un par de antenas unirramias. Los hexápodos (como los insectos), los cuales estarían muy emparentados con los crustáceos formando el grupo de los pancrustáceos según apoyan diversos estudios moleculares, sólo habrían conservado el par secundario de antenas propio de los crustáceos.

Según algunos autores, las antenas son verdaderos apéndices; es decir, se formarían durante el desarrollo embrionario a partir de un segmento corporal igual que lo hacen las patas. Sin embargo, este segmento situado en la cabeza habría evolucionado hasta quedar reducido y desplazado, siendo ahora indetectable. Además, y de igual manera que las patas, las antenas también pueden regenerase.

¿Cómo sienten los insectos a través de las antenas?

Y bien, ¿qué quiere decir exactamente este título?

Microscópicamente, las antenas están cubiertas de pequeños pelos que reciben el nombre de sensilas y que nada tienen que ver con el pelo de los mamíferos, pues se componen de quitina (y no de queratina) igual que el resto del cuerpo del insecto.

Imagen de arriba: antena bajo microscopio electrónico. Imagen de abajo: detalle de los diferentes tipos de sensilas. Ambas imágenes extraídas de cronodon.com.

Aunque a simple vista puedan parecer idénticas, existen diferentes tipos de sensilas: las quimioreceptoras presentan un canal en su interior a través del cual captan distintas moléculas que se encuentran en el ambiente (olor, sabor, e incluso feromonas), mientras que las mecanoreceptoras son retráctiles y se hunden al menor contacto o roce (chocar con un obstáculo, viento, etc.) o al cambiar de posición respecto al suelo (en este caso, reciben el nombre de propioceptores).

Es decir, los insectos saborean, huelen, sienten el tacto y se comunican en parte a través de las antenas, lo que les permite recabar información acerca de fuentes de alimento, parejas potenciales (feromonas), enemigos, sustancias peligrosas (por ejemplo, una planta tóxica), lugares donde anidar o rutas migratorias (como en el caso de la mariposa monarca, la cual obtiene mucha información sobre la ruta a seguir a través de las antenas). Otros órganos, como las patas, los palpos e incluso a veces el ovopositor (órgano para depositar los huevos), también contienen células sensoriales.

En el interior y en la base de estas sensilas, existen neuronas sensoriales que conectan con el cerebro; concretamente, una parte conocida como deutocerebro. En el caso de las sensilas quimioreceptoras, las moléculas se unen a unos receptores específicos que envían señales nerviosas a través de estas neuronas al centro cerebral encargado de procesar esta información: el lóbulo antenal. Este lóbulo sería similar al bulbo olfatorio de los vertebrados.

Tipos de antenas en los hexápodos

A excepción de los proturos, que no presentan antenas, los dipluros, los colémbolos y los insectos (hexápodos) desarrollan diferentes tipos de antenas. Éstas se dividen en dos grupos:

  • Antenas de tipo segmentado: colémbolos y dipluros. Cada segmento de la antena presenta un juego muscular que lo mueve de forma independiente.
  • Antenas de tipo anillado o flagelado: insectos. Únicamente el primer segmento situado en la base en unión con la cabeza (el escapo) presenta musculatura propia, por lo que el movimiento de toda la antena depende completamente de esta pieza.

Partes de las antenas en los insectos

Los tres elementos básicos que forman las antenas de los insectos son:

Antena de una avispa inquilina del género Synergus (Hymenoptera). Imagen de Irene Lobato.

1) Escapo: segmento basal que articula con la cabeza y el único con musculatura propia. El espacio situado en la cabeza donde se ancla el escapo recibe el nombre de torulus.

2) Pedicelo: segundo segmento antenal después del escapo. Este segmento es de vital importancia en los insectos dado que en su interior se localiza el órgano de Johnston, un conjunto de células sensoriales. Este órgano está ausente en los hexápodos no-insectos (colémbolos, dipluros).

3) Flagelo: conjunto del resto de segmentos que forman la antena, y que individualmente reciben el nombre de flagelómeros. Dichos flagelómeros están conectados por membranas que permiten su movimiento a pesar de no tener musculatura propia.

¡Mil y una formas de antenas!

A partir de este patrón base (escapo + pedicelo + flagelo), cada grupo de insectos ha desarrollado una o más formas de antenas en función de su forma de vida:

  • Aristadas

Son antenas muy reducidas en forma de saco y una cerca o arista plumosa que nace de su segmento terminal.

Ejemplo: modelo muy extendido entre las moscas (Diptera).

Izquierda: imagen de M. A. Broussard, CC 4.0; derecha: imagen de una mosca de la familia Sarcophagidae de JJ Harrison, CC 1.0.
  • Aserradas

Cada segmento presenta un lateral anguloso o puntiagudo que da a la antena un aspecto de sierra.

Ejemplo: algunos escarabajos (Coleoptera).

Izquierda: imagen de M. A. Broussard, CC 4.0; derecha: imagen de un escarabajo de la familia Chrysomelidae de John Flannery, CC 2.0.
  • Capitadas

Las antenas capitadas se ensanchan abruptamente en su extremo.

Ejemplo: mariposas (Lepidoptera), algunos escarabajos (Coleoptera).

Izquierda: imagen de M. A. Broussard, CC 4.0; centro: imagen de un escarabajo de la especie Platysoma moluccanum de Udo Schmidt, CC 2.0; izquierda: mariposa, dominio público.
  • Claviformes

A diferencia de las anteriores, las antenas claviformes se hacen progresivamente más gruesas en su extremo.

Ejemplo: polillas (Lepidoptera), escarabajos enterradores (coleópteros carroñeros de la familia Silphidae).

Izquierda: imagen de M. A. Broussard, CC 4.0; derecha: escarabajo de la especie Thanatophilus sinuatus (Silphidae) de Wim Rubers, CC 3.0.
  • Estiladas

Similar a las antenas filiformes (ver más abajo), pero con la diferencia que los segmentos terminales se estrechan repentinamente en forma de hilo fino y puntiagudo (el “estilo”), pudiendo presentar setas (pelos) o no.

Ejemplo: moscas braquíceras (Diptera).

Izquierda: imagen de M. A. Broussard, CC 4.0; derecha: imagen de un díptero braquícero de la familia Asilidae de Opoterser, CC 3.0.
  • Filiformes

Es la forma más simple de antenas: alargadas, delgadas y con segmentos de tamaño y forma prácticamente idénticos.

Ejemplo: cucarachas (Blattodea), saltamontes y grillos (Orthoptera), escarabajos longicornes (Cerambycidae, Coleoptera), chinches (Heteroptera).

Izquierda: imagen de M. A. Broussard, CC 4.0; derecha: cucaracha de la especie Periplaneta americana de Gary Alpert, CC 3.0.
  • Flabeladas

De aspecto similar a las antenas pectinadas y a las lameladas (ver más adelante), pero con la diferencia de que las proyecciones laterales de los segmentos son mucho más finas y aplanadas, con un aspecto similar a un abanico de papel y ocupan toda la antena (no sólo los últimos segmentos como en las lameladas). Los machos presentan este tipo de antenas para aumentar la superficie que capta feromonas.

Ejemplo: escarabajos (Coleoptera), avispas (Hymenoptera) y polillas (Lepidoptera).

Macho de escarabajo del género Rhipicera. Imagen de Jean and Fred, CC 2.0.
  • Geniculadas

Presentan una doblez o articulación, hecho que da a la antena un aspecto de articulación de rodilla. El primer segmento antenal (escapo) suele estar antes de la articulación, tras la cual vendrían el resto de segmentos que, en este caso, reciben en conjunto el nombre de funículo.

Ejemplo: algunas abejas y avispas, muy marcado en parasitoides (Hymenoptera), escarabajos curculiónidos (Curculionidae, Coleoptera).

Izquierda: imagen de M. A. Broussard, CC 4.0; derecha: imagen de una avispa parasitoide de la especie Trissolcus mitsukurii, dominio público.
  • Lameladas

Los segmentos terminales se alargan hacia uno de los laterales formando unas proyecciones aplanadas que encajan unas con otras, lo que da a estas antenas un aspecto de abanico.

Ejemplo: escarabajos de la familia Scarabaeidae (Coleoptera).

Izquierda: imagen de M. A. Broussard, CC 4.0; derecha: imagen de un coleóptero de la familia Scarabeidae de dominio público.
  • Moniliformes

A diferencia de las antenas filiformes, los segmentos antenales son más o menos redondos y de tamaño similar, lo que da a la antena un aspecto de collar de perlas.

Ejemplo: termitas (Isoptera), algunos escarabajos (Coleoptera).

Izquierda: imagen de M. A. Broussard, CC 4.0; derecha: imagen de una termita de Sanjay Acharya, CC 4.0.
  • Pectinadas

Los segmentos son alargados en un lateral, dando a la antena un aspecto de peine.

Ejemplo: sínfitos o moscas portasierra (Hymenoptera), avispas parasitoides (Hymenoptera), algunos escarabajos (Coleoptera).

Izquierda: imagen de M. A. Broussard, CC 4.0; derecha: imagen de un coleóptero de la familia Lycidae de John Flannery, CC 2.0.
  • Plumosas

Como su nombre indica, estas antenas parecen plumas, puesto que sus segmentos presentan ramificaciones finas. Al aumentar la superficie antenal, aumenta la capacidad para detectar moléculas en suspensión, como es el caso de las feromonas.

Ejemplo: machos de mosquito (Diptera) y de polilla (Lepidoptera).

Izquierda: imagen de M. A. Broussard, CC 4.0; derecha: macho de una polilla del género Polyphemus de Megan McCarty, CC 3.0.
  • Setiformes

Estas antenas tienen forma de cerda, siendo alargadas y más estrechas hacia su extremo. Similares a las filiformes, pero más finas.

Ejemplo: efemerópteros (Ephemeroptera), libélulas y caballitos del diablo (Odonata).

Izquierda: imagen de M. A. Broussard, CC 4.0; derecha: imagen de una libélula, dominio público.

Puedes leer más sobre ellas en este y este enlace, o ver la galería de fotografías de antenas de John Flannery.

Imagen de portada de Jean and Fred, CC 2.0.

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Si conoces más tipos de antenas o alguna curiosidad acerca de sus funciones, ¡no dudes en dejar un comentario!

¿Qué pasaría en un mundo sin abejas?

En los últimos años, la idea de un mundo sin abejas ha trascendido numerosas esferas sociales; así, lo que antes preocupaba únicamente a los científicos ha pasado a ocupar un puesto de relevancia entre los temas de actualidad. Tanto es así, que a finales de 2017 la Unión Europea decidió tomar cartas en el asunto a fin de evitar este trágico desenlace.

¿Por qué sería un problema que desaparecieran las abejas? ¿y cuáles son las medidas tomadas por la Unión Europea ante esta problemática?

Sobre el DDT y Rachel Carson

El uso de pesticidas ha formado parte de las prácticas agrícolas desde hace miles de años. Inicialmente, era común el uso de sustancias orgánicas e inorgánicas sin adulterar, como los compuestos de sulfuros, mercurio o arsénico. Sin embargo, su elevada toxicidad los llevó al desuso. A mediados del siglo XX, concretamente en la década de 1950, se disparó la aplicación de pesticidas sintéticos, siendo el DDT la máxima expresión del uso indiscriminado de un insecticida hasta la fecha. Dada su acción generalista y su supuesta baja toxicidad directa en plantas y mamíferos, era usado en todo tipo de ámbitos: para eliminar los insectos en el hogar, fumigar jardines o controlar plagas agrícolas.

Arriba, portada de un folleto sobre el DDT publicado en 1947 por el Departamento de Agricultura de EUA (fuente). Abajo, niños en una piscina rociados con DDT como estrategia para combatir la polio, la cual se creía que era transmitida por un mosquito (fuente).

El DDT resultaba muy efectivo ante insectos vectores de enfermedades mortales como la malaria, la fiebre amarilla o el tifus, hecho que lo convirtió en otro miembro más de la familia.

El uso indiscriminado de este y otros pesticidas, sin embargo, empezó a generar problemas graves de salud en humanos y en el medio ambiente, ya que muchos de estos productos se bioacumulaban y contaminaban el suelo, las plantas y sus semillas, e impactaban finalmente en niveles superiores de las redes tróficas (mamíferos, aves, peces, etc.). El uso indiscriminado de pesticidas y sus terribles consecuencias fueron denunciados por Rachel Carson en su publicación “Silent Spring” (Primavera Silenciosa), distribuida en 1962.

Silent Spring, de Rachel Carson (fuente).

Desde Carson a los neonicotinoides

Desde que Rachel Carson denunciara el uso abusivo de pesticidas, el mundo ha presenciado el nacimiento de nuevas sustancias para combatir las plagas agrícolas. Desde entonces, el rumbo de las investigaciones ha sido obtener productos menos tóxicos y más selectivos a fin de minimizar los impactos sobre la salud humana y ambiental. ¿Podríamos decir que ha sido un éxito?

Sí…y no. Si bien su uso dejó de ser tan indiscriminado y se apostaba por el uso de productos más selectivos, aún había algunos frentes abiertos. Frentes que seguirían presentes hasta la actualidad.

Entre 1980 y 1990, las empresas Shell y Bayer empezaron a trabajar en la síntesis de un nuevo surtido de pesticidas para dar solución a las resistencias que los insectos habían generado a ciertas sustancias usadas hasta la fecha: los neonicotinoides. Los neonicotinoides son una familia de insecticidas con una estructura molecular similar a la nicotina que actúan directamente sobre el sistema nervioso central de los insectos, revolucionarios por su elevada especificad sobre estos organismos y su baja toxicidad en mamíferos y aves en comparación a sus predecesores más famosos (organoclorados, como el DDT, y carbamatos). El neonicotinoide más usado a nivel mundial es el imidacloprid, siendo además uno de los pesticidas más usados actualmente.

Sin embargo, más allá de hacerse famosos por su efectividad, los neonicotinoides empezaron a levantar polvareda por su supuesta relación con la desaparición de las abejas.

¿Cómo afectan estos pesticidas a las abejas?

Desde hace ya algunos años (aprox. 2006 en adelante) que los neonicotinoides están en el punto de mira de los científicos al tratarse de unos de los principales sospechosos de la desaparición de las abejas. Sin embargo, no ha sido hasta la actualidad que se ha reconocido algo que la comunidad científica llevaba denunciando desde hace años: que los neonicotinoides causan un impacto mayor del que se creía.

Abejas muertas delante de una colmena. Imagen de dominio público.

A diferencia de otros pesticidas que permanecen en la superficie de las plantas, diversos estudios afirman que los neonicotinoides son asimilados por sus tejidos, acumulándose en raíces, hojas, flores, polen y néctar; por otro lado, las semillas tratadas con estos productos liberan residuos en forma de polvo que se distribuyen por el aire y las plantas que derivan de éstas acumulan una mayor cantidad de pesticida (tal y como comenta Nature en esta publicación). Esto hace que las abejas (entre otros insectos polinizadores) estén expuestas a elevados niveles de residuos, tanto en los propios campos como en las zonas circundantes en las que se alimentan. Estos mismos estudios han revelado, aunque con menor respaldo, que estos productos pueden llegar a persistir y acumularse en el suelo, pudiendo afectar a futuras generaciones de cultivos.

Los efectos negativos sobre las abejas que se han asociado a los neonicotinoides son, entre otros:

  • Alteración del sistema inmune, menor capacidad para sobrevivir al invierno y menor capacidad reproductiva (tanto individual como colonial), afectando especialmente al éxito reproductivo en abejas solitarias (según este reciente estudio publicado en Science).
  • Posible alteración sobre los hábitos y las rutas de búsqueda de alimento (desorientación) tanto en abejas solitarias como coloniales, así como sobre la comunicación entre miembros de abejas coloniales.
  • Efectos negativos potenciados por interacción con otros pesticidas.
  • Contribución al CCD (Colony Collapse Disorder). Este fenómeno se caracteriza por la desaparición masiva de las abejas obreras de una colonia, las cuales dejan atrás a la reina junto con alimento, sus larvas y algunas abejas que cuidan de ellas. Este fenómeno ha sido registrado numerosas veces a lo largo de la historia, el último de los cuales en EUA en 2006, cuando una gran cantidad de colonias de abejas melíferas (Apis mellifera) empezaron a colapsar (hasta el 2013, se estima la pérdida de hasta 10 millones de colmenas, casi 2 veces más de lo que es considerado normal). El CCD es un fenómeno multifactorial, en el que la acción de los pesticidas sólo sería uno de tantos.

A los efectos negativos de los pesticidas se le unen el cambio climático (cambios en los regímenes hídricos y de temperatura), menor cantidad de alimento y los cambios en el uso del suelo.

¿Qué ocurriría si desaparecieran las abejas?

Las abejas coloniales son las más famosas entre las abejas; sin embargo, sólo suponen un modesto porcentaje dentro de la gran diversidad de abejas conocidas, muchas de las cuales son formas solitarias que construyen sus nidos en pequeñas cavidades. La importancia ecológica de las abejas solitarias es igual o mayor que la de las abejas melíferas y, sin embargo, el efecto que los neonicotinoides tienen sobre ellas está mucho menos estudiado. En conjunto, las abejas son de los organismos polinizadores más eficientes.

Abeja solitaria entrando en su nido. Imagen de dominio público.

Según este estudio realizado en territorio alemán y publicado en PLOS One a finales del 2017, gran parte de la diversidad y hasta un 75% de la biomasa de insectos voladores (incluyendo numerosos polinizadores) habría disminuido en las últimas tres décadas debido a la interacción de numerosos factores, valores que podrían extrapolarse a casi todo el mundo.

¿Qué pasaría si las abejas, tanto coloniales como solitarias, desaparecieran?

  • Desaparición de cultivos. La producción de muchos cultivos, como la de árboles frutales, frutos secos, especias y algunos aceites, depende completamente de los polinizadores. Las abejas serían, entre ellos, los más importantes.
  • Disminución de la diversidad y biomasa de plantas salvajes. Hasta un 80% de plantas salvajes dependen de la polinización por insectos para reproducirse, como es el caso de muchas aromáticas. La disminución de superficie vegetal conduciría a graves problemas de erosión y desertización.
  • Menor reciclaje de nutrientes del suelo. Con la desaparición de las plantas, el lavado y deposición de nutrientes del suelo iría a la baja.
  • Menor control biológico de plagas. Algunas abejas solitarias son parasitoides de otras abejas solitarias y de otros grupos de insectos (enemigos naturales); su ausencia podría disparar la recurrencia de ciertas plagas.
  • Efectos negativos sobre niveles tróficos superiores. Posiblemente, la desaparición de las abejas se traduzca en una disminución de la diversidad y biomasa de algunas aves que incluyen a las abejas en su dieta. Esto sin contar con los consiguientes efectos en cadena dentro de las redes tróficas.
  • Desaparición de productos derivados, como la miel o la cera.

La UE prohibe el uso de neonicotinoides

Dada esta situación, distintos gobiernos han tratado de limitar desde hace algunos años el uso de pesticidas como parte de las acciones para frenar el declive de las poblaciones de abejas y las consiguientes pérdidas económicas. Por poner algunos ejemplos, desde 2006 la biomasa de abejas melíferas ha disminuido un 40% en EUA, un 25% en Europa desde 1985 y un 45% en Reino Unido desde 2010, según datos publicados por Greenpeace.

Hasta la fecha, las medidas más restrictivas simplemente limitaban el uso de los neonicotinoides en ciertas situaciones o épocas del año. Pero a principios de 2018, la UE, tras la elaboración de un minucioso informe basado en más de 1500 estudios científicos realizado por la EFSA (Autoridad Europea de Seguridad Alimentaria), decidió prohibir definitivamente el uso de los tres neonicotinoides más usados en un periodo máximo de 6 meses en todos sus estados miembros tras demostrar que dañaban a las abejas: imidacloprid, clotianidina y tiametoxam.

¿Se cumplirán los objetivos de este informe? Habrá que esperar…

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Aunque lentamente, la lucha contra el uso abusivo de los pesticidas va dando sus frutos. Sin embargo, habrá que ver si el vacío dejado por algunos productos es llenado con otros o si se apuesta por adoptar modelos agrícolas más amistosos con el medio ambiente.

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