Arxiu d'etiquetes: cripsi

Que no et piquin les xinxes!

De ben segur que en sentir aquesta expressió, més d’un haurà temut patir les picades d’aquestes petits bestioles anomenades “xinxes” a l’hora d’anar al llit. Tanmateix, ni totes les xinxes piquen, ni totes s’amaguen dins els nostres llits, ni totes són tan petites com aquests companys nocturns.

Què són realment les xinxes? Totes són perjudicials? On es troben? Descobreix la seva diversitat en aquest article, i oblida’t d’una vegada per totes de la seva mala fama!

Què són?

En referir-se a les xinxes, sovint la gent no és conscient de la gran diversitat que amaguen aquests organismes, la qual va més enllà d’aquells petits insectes que ens piquen mentre dormim. Les xinxes pertanyen al subordre dels Heteroptera, un taxó de distribució cosmopolita que inclou més de 40.000 espècies a nivell mundial; de fet, constitueixen el grup d’insectes més gran amb metamorfosi senzilla. El seu fòssil més antic, Paraknightia magnífica, data del Permià superior a Austràlia (260-251 MA).

Aquest subordre es classifica dins l’ordre dels Hemiptera juntament amb altres subordres antigament agrupats en un de sol (“Homoptera”), el qual incloïa organismes tan coneguts com les cigales (Cicadidae) o els pugons (Aphididae).

Com els reconeixem?

Els heteròpters presenten un ampli ventall de formes i mides, oscil·lant entre un mil·límetre i diversos centímetres. Els membres més petits pertanyen a les famílies Anthocoridae, Microphysidae, Ceratocombidae, Dipsocoridae, Aepophilidae i Leptopodidae, molt poc visibles a ull nu. Entre els membres més grans trobem algunes espècies de la família Belostomatidae, com Lethocerus indicus amb els seus 6.5-8cm de longitud.

Tot i això, constitueixen un grup monofilètic amb, com a mínim, tres caràcters morfològics únics o sinapomorfies:

  1. Peces bucals de tipus picador-xuclador, allargades en forma d’estilet.

    Peces bucals del depredador Arilus cristatus (Reduviidae). Imatge propietat de John Flannery en Flicker (CC 2.0).
  2. Glàndules odoríferes parells.
  3. Antenes amb 4 segments.

A més a més, les seves ales anteriors o hemièlitres es divideixen en dues regions fàcilment diferenciables: un basal endurida i una distal membranosa, fet que es considera un caràcter derivat. Per aquest motiu van rebre el nom d’Heteroptera (del grec “hetero”, diferent; “-pteron“, ala).

Pentatomidae. La part superior de les ales anteriors es troba endurida, mentre que la distal és membranosa. Imatge propietat de Mick Talbot en Flickr (CC 2.0).

Ecologia

Cicle de vida

Els heteròpters duen a terme una metamorfosi senzilla, de manera que juvenils i adults quasi no presenten diferències i conviuen en el mateix hàbitat. Després de sortir de l’ou, els juvenils o nimfes experimenten diverses mudes successives, augmentant la seva mida. Finalment, després d’una darrera muda coneguda com a muda imaginal, assoleixen la fase adulta o imago.

Desenvolupament dels heteròpters. Imatge propietat de Encyclopedia Britannica, Inc. (link).

Els adults es diferencien de les nimfes per presentar ales, una nova disposició de les obertures de les glàndules odoríferes, un nombre diferent de segments tarsals (potes) i antenals, ocels, ornamentació (espines i pèls glandulars), trets sexuals en els segments terminals de l’abdomen i, a vegades, en el patró de coloració, a més d’assolir una major mida i consistència del tegument o exosquelet.

Nimfa de Nezara viridula (Pentatomidae), a la qual encara li manquen les ales. Imatge propietat de S. Rae en Flickr (CC 2.0)

Comunicació i defensa

Els individus d’una mateixa espècie es comuniquen principalment mitjançant l’emissió de feromones volàtils que emeten a través de les glàndules odoríferes, gràcies a les quals poden agrupar-se (feromones d’agregació) o reunir-se per a la reproducció (feromones sexuals). També s’han citat casos d’espècies que emeten sons per estridulació, és a dir, fregant dues parts del cos entre sí com fan, per exemple, les cigales.

Els heteròpters també presenten mecanismes defensius actius i passius:

  • Entre els mètodes passius es troben les característiques del propi cos (per exemple, estructures llises, arrodonides, que dificulten la captura per depredadors), la inactivitat (no moure’s per passar desapercebut) i la cripsi o el mimetisme. Dins de les cripsis o mimetismes, destaquen 1) la mimesi de color (homocromia), per exemple, amb la vegetació, 2) la mimesi de forma (homotípia), mitjançant la qual es confonen amb estructures del seu entorn, ja siguin vegetals o altres animals (per exemple, imitant formigues en el cas d’espècies mirmecomorfes, un tipus de mimetisme batesià) i 3) la disrupció de la silueta mitjançant formes que dificulten marcar els límits de l’individu amb el seu entorn.

Leptoglossus occidentalis (Coreidae), amb les seves tíbies posteriors aplanades imitant fulles. Imatge propietat de Giancarlodessi (CC 3.0).

Myrmecoris gracilis (Miridae), un clar exemple de mirmecomorfia. Imatge propietat de Michael F. Schönitzer (CC 4.0).

  • Entre els mètodes actius, destaquen 1) la fugida, 2) les picades, 3) el despreniment d’apèndixs per confondre els depredadors i 4) l’emissió de substàncies pudents o irritants a través de les glàndules odoríferes; en molts casos, adquireixen aquestes substàncies irritants o tòxiques a través de les plantes que ingereixen. També n’hi ha que emeten sons intimidatoris mitjançant estridulació.

Formes de vida i diversitat

Si bé gairebé tothom coneix a les xinxes per la seva alimentació basada en la ingesta de sang, aquesta no és ni de bon tros la seva única forma de vida.

  • Terrestres

La majoria d’heteròpters viu en ambients terrestres, sobre plantes o a terra, podent ser totalment fitòfags (dieta basada en fluids vegetals) o depredadors d’altres insectes que es mouen entre la vegetació, els quals a més poden ingerir líquids vegetals per complementar la seva dieta. També n’hi ha que viuen sota l’escorça alimentant-se de fongs, o a terra nodrint-se d’arrels. Alguns exemples de famílies terrestres fitòfagues són Pentatomidae i Coreidae; entre les xinxes depredadores, les quals utilitzen el seu estilet per inocular agents proteolítics a les seves preses, dissoldre-les i succionar el seu contingut, trobem molts representants de la família Reduviidae.

  • Aquàtics i semiaquàtics

Hi ha una gran diversitat de formes aquàtiques o semiaquàtiques depredadores i fitòfagues, les quals presenten adaptacions per viure en aquests ambients, com la presència de pèls hidròfugs (repel·leixen l’aigua). La majoria viu en llacs i rius, ja sigui únicament en la seva superfície (semiaquàtics) o submergits.

Les espècies semiaquàtiques solen presentar potes i antenes llargues que, juntament amb els pèls hidròfugs, els ajuden a sostenir-se sobre l’aigua; un exemple conegut de xinxes semiaquàtiques són els sabaters (família Gerridae), abundants a Europa.

Sabater (Gerris sp.). Imatge propietat de Webrunner (CC 3.0)

En canvi, les espècies aquàtiques solen presentar algun parell de potes transformat en paletes natatòries; en són un bon exemple els notonèctids (família Notonectidae), els quals presenten l’últim parell de potes aplanades i amb franges de pèls per augmentar la seva superfície.

Notonecta sp. (Notonectidae). Imatge propietat de Jane Burton/Bruce Coleman Ltd. (link).

Els heteròpters aquàtics necessiten l’aire per respirar, per la qual cosa realitzen ascensos periòdics a la superfície per captar oxigen. En aquest sentit presenten múltiples estratègies, com absorbir aire directament cap al seu sistema respiratori o traqueal mitjançant un sifó (família Nepidae) o capturar bombolles d’aire mitjançant els pèls hidròfugs (família Notonectidae). D’altres, simplement, queden envoltats d’una fina pel·lícula d’aire en sortir de l’aigua (plàstron) gràcies als pèls hidròfugs.

  • Hematòfags

També hi ha heteròpters que s’alimenten de sang com a paràsits d’aus i mamífers, podent ser potencials vectors de malalties. Aquest és el cas dels Cimicidae (com Cimex lectularius, la xinxa dels llits que dóna fama al grup) i alguns grups de Reduviidae, com la subfamília Triatominae, agents vectors de la malaltia de Chagas a Centre i Sud-amèrica principalment (sent Triatoma infestans el seu principal vector).

Nimfa de Cimex lectularius o xinxe dels llits. Imatge de domini públic.

Triatoma sp. (Triatominae). Imatge propietat de Bramadi Arya (CC 4.0).

Interès científic

Els heteròpters són interessants per diversos motius:

  • Contribueixen a regular les poblacions d’algunes plagues d’insectes en boscos i conreus, sent un element essencial en el control integrat de plagues. És el cas d’alguns heteròpters depredadors de les famílies Reduviidae, Anthocoridae, Miridae, Nabidae i Geocoridae. No obstant això, alguns heteròpters fitòfags també poden esdevenir plagues.
  • Han estat un model científic per estudiar la fisiologia dels insectes.
  • Formen una part important de la dieta humana en alguns països, sent especialment consumits els pentatòmids. També són molt apreciats a Àsia alguns heteròpters aquàtics, com Lethocerus sp. (Belostomatidae) a Vietnam i Tailàndia.

Lethocerus sp. Imatge propietat de Judy Gallagher a Flickr (CC 2.0).

  • Són vectors de malalties o causants de malestar. El cas més clàssic és la xinxa dels llits (Cimex lectularius), la qual ha esdevingut una plaga freqüent en regions temperades; alguns cimícids també resulten perjudicials per a les aus de corral. D’altra banda, i especialment a Amèrica, els redúvids de la subfamília Triatominae són agents vectors de malalties (com la malaltia de Chagas causada pel protozou Trypanosoma cruzi).

.                .                 .

Tots els organismes tenen alguna funció o utilitat, tan sols cal investigar una mica per esbrinar-ho. Incloses les xinxes!

Referències

Foto de portada propietat de Pavel Kirillov a Flickr, amb llicència Creative Commons 2.0. (link).

Mimetisme animal: Ara em veus…

Què veus en la imatge? ¿Serps o erugues? Tots els animals busquen millorar la seva supervivència, i una de les formes més eficaces (així com una de les més cridaneres) consisteix en assemblar-se a elements del seu entorn, ja sigui camuflant-se o imitant diferents trets d’altres organismes. El mimetisme és un fenomen complex i sorprenent que es dóna en pràcticament tots els grups d’animals coneguts, i dins els quals actua com un motor evolutiu. Saps quines classes de mimetisme existeixen i quins animals els duen a terme? T’animes a descobrir-ho a través d’aquest article?

Mimetisme vs camuflatge (o cripsi)

El terme “mimetisme” (procedent del grec mimetikos = “imitació”) s’usava inicialment per descriure a les persones capaces d’imitar. A partir de 1851 (època en la que van sorgir moltes ciències biològiques), el seu ús s’estén a altres formes de vida.

És freqüent trobar-se el terme mimetisme com a sinònim de “camuflatge o cripsi”. Encara que són conceptes que es solapen i que sovint es barregen, en biologia es diferencien molt bé:

  • Mimetisme: capacitat que un organisme té d’imitar algun aspecte d’un altre organisme (amb el que generalment no té cap mena de relació) i així obtenir algun avantatge.
  • Camuflatge (o cripsi, del grec kryptos, “allò ocult”): capacitat que té un organisme de passar desapercebut al seu medi a ulls de possibles depredadors (o preses), copiant aspectes d’elements ambientals o desenvolupant una coloració disruptiva que li permeti ocultar-se.

Alguns autors consideren que el camuflatge només fa referència a la semblança morfològica d’un organisme envers elements del medi, com el substrat, les plantes o els animals sèssils (és a dir, immòbils) com esponges o coralls (com en la següent fotografia), mentre que el mimetisme aniria més enllà: l’organisme imita a un altre animal mòbil morfològica, fisiològica i / o conductualment amb l’objectiu de provocar una resposta en el receptor.

Ets capaç de veure el cavallet de mar camuflat en aquesta imatge? (Foto de Stephen Childs, CC).

En resum: l’objectiu de l’organisme que es mimetitza és enganyar els sentits dels altres animals amb els que conviu (vista, oïda, olfacte ), induint en ells una determinada conducta i obtenint un benefici a canvi.

Classes de mimetisme

Existeixen moltes formes de classificar els diferents tipus de mimetisme, però em centraré en la que els divideix segons la seva funció bàsica: mimetisme defensiu i mimetisme no defensiu.

Mimetisme defensiu

El mimetisme defensiu el desenvolupen sobretot organismes que pateixen molta depredació i la supervivència dels quals depèn fortament del fet de no ser detectats.

MIMETISME BATESIÀ

Les espècies verinoses o incomestibles solen presentar trets molt cridaners que alerten de la seva perillositat (coloració, sons); aquest fenomen rep el nom d’aposematisme (quan l’organisme colors molt cridaners que indiquen que és verinós o incomestible, parlem de coloració aposemàtica). En el mimetisme batesià, l’organisme mimètic (que en general és inofensiu i comestible) copia els trets cridaners d’un organisme verinós o no comestible per tal de passar per una espècie perillosa i evitar que el deprededin.

A l’esquerra, serp de corall (verinosa); a la dreta, falsa corall o serp rei (no verinosa), la qual imita el patró de coloració aposemàtica de la serp de corall (Font de la imatge: oakdome.com).

 

MIMETISME MÜLLERIÀ

A vegades, en un mateix hàbitat conviuen diverses espècies verinoses o incomestibles les poblacions de les quals estan sotmeses a molta depredació. En alguns d’aquests casos, quan una d’aquestes espècies desenvolupa un tret que alerta de la seva perillositat als seus possibles depredadors, les altres la imiten i desenvolupen aquest mateix tret (a diferència del mimetisme batesià, TOTES són perilloses).

Imaginem que totes aquestes espècies acaben adquirint una coloració cridanera: quan el depredador ataqui a una de les espècies i surti malparat, associarà la coloració cridanera a la perillositat de l’animal i no atacarà a altres espècies amb la mateixa coloració. D’aquesta manera, la pressió de depredació es reparteix entre totes les espècies, ja que només que el depredador ataqui a una sola d’aquestes espècies ja no atacarà les altres.

Diferents formes geogràfiques de Heliconius Erato (fila de dalt) i formes geogràfiques de Heliconius Melpomene (fila de sota). H. Melpomene és una espècie neotropical àmpliament distribuïda i ben coneguda a causa dels patrons de coloració que presenta en les seves diferents localitzacions. Al llarg de tot el seu rang de distribució, aquesta espècie és mimetitzada per una altra espècie menys abundant, H. Erato. Totes dues tenen un gust desagradable per als depredadors (Font de la imatge: heliconius.org).

 

MIMETISME MERTENSIÀ O EMSLEYÀ

Es tracta d’un mimetisme poc freqüent (alguns pocs casos en serps). En aquest cas, una espècie perillosa adopta una tret aposemàtic (p.ex. la coloració) d’una altra espècie menys perillosa que ella. En quin aspecte pot ser-li això útil ?:
Mimetisme_cat

En aquest primer escenari, veiem que el depredador que es menja a l’organisme perillós mor (p.ex. per èsser verinós), de manera que la informació aquest animal és verinós i mortal, no te’l mengisno tindrà oportunitat de transmetre’s a la resta de la població i menys encara a les següents generacions; així, continuaran sent depredats. D’altra banda, el depredador que es menja a l’espècie menys verinosa i viu, tindrà l’oportunitat de transmetre aquesta mateixa informació a la resta de la població, de manera que deixaran de depredar-lo.

Davant d’aquesta situació, què fa l’organisme més verinós? Imitar la coloració de l’organisme menys verinós per tal que els depredadors que es mengin a aquestes espècies poc verinoses i visquin, aprenguin que tots els organismes amb aquesta mateixa coloració són perillosos.

Mimetisme no defensiu

Dins el mimetisme no defensiu, un dels més importants és el mimetisme agressiu o Peckhammià.

MIMETISME AGRESIU O PECKHAMMIÀ

A diferència del mimetisme defensiu, en aquest cas és l’organisme depredador (o paràsit) el que adopta les característiques d’una espècie poc o gens nociva (o fins i tot beneficiosa en alguns casos pel receptor), evitant ser detectats per les seves preses o hostes.

peses
Plagiotremus rhinorhynchos (dreta), espècie mimètica agressiva de Labroides dimidiatus o peix netejador (esquerra). Plagiotremus rhinorhynchos (fam. Blènnid) imita morfològicament i conductualment als juvenils de Labroides dimidiatus (Perciforme). Molts peixos s’endinsen en els corals per tal de ser netejats de paràsits per aquests peixos; aprofitant aquesta situació, P. rhinorhynchos s’acosta a aquests peixos, modifica la seva morfologia i comportament per fer-se passar per peixos netejadors, i els propicia petits mossos per alimentar-se (Imatges: izquiera per Karelj, CC  i dreta per JennyHuang, CC).

En alguns casos, el mimetisme agressiu pot ser confós amb el camuflatge o cripsi, doncs, com ja hem comentat al principi, de vegades aquests conceptes es solapen i les seves diferències no queden gaire clares: és el cas d’algunes espècies de peixos abissals que presenten els radis de les seves aletes dorsals en forma de “esquers“. Aquests esquers de vegades imiten la forma de les seves preses, de manera que aquestes se senten atretes per ells. Alguns autors proposen que la presa seria l’organisme model mitjançant el qual el depredador hauria modificat la seva aleta dorsal.

fotonoticia_20141125173234-680849_640
Peix abissal en una escenda de la pel·lícula de Pixar “Buscant a Nemo” (©, 2003).

abyss-angler2
Peix abissal…una mica més real (amb el seu esquer lluminós) (Font de la imagen: http://www.bogleech.com/nature/).

Cas curiós: l’automimetisme

L’automimetisme (també conegut com a mimetisme intraespecífic) és un cas particular de mimetisme que lloc quan, dins d’una mateixa espècie, un organisme desenvolupa alguna part del seu cos que imita a una altra part del mateix o quan un organisme imita algun caràcter de d’algun conspecífic. L’objectiu: obtenir algun benefici d’un altre organisme, dissuadir els depredadors o passar inadvertit a ulls de les preses.

8757890953_215354a10f_c
El mussol pigmeu (Glaucidium californicum) posseeix dues taques de color fosc darrere del seu cap que imiten dos grans ulls (Imatge de Michael Durham).

El mimetisme fa que els animals…Evolucionin!

Molts fenòmens fan que els animals canviïn, però el mimetisme és un dels que fa que aquestes transformacions tinguin lloc de manera més ràpida (Vols aprendre més sobre evolució? Visita aquest article de la Mireia!).

Aquests canvis poden donar-se a més o menys velocitat. Així doncs, què passa amb els animals que mimetitzen a altres? Els organismes mimètics es troben en constant pressió selectiva per assemblar-se cada vegada més als seus models amb la finalitat de passar desapercebuts i millorar la seva supervivència, però al mateix temps els organismes imitats, els receptors, també es troben sota selecció, ja que aquests afinen la seva capacitat per discernir entre els models i els imitadors.

.            .             .

Així doncs, el mimetisme és un motor evolutiu increïble: una lluita constant entre els organismes mimètics per passar desapercebuts i dels receptors per aguditzar els seus sentits i habilitats per detectar-los.

REFERÈNCIES

  • Bone Q., More R. Biology of fishes. 3a ed. Taylor & Francis.
  • Campbell, N.A., Reece J. B. 2007. Biología. Ed. Médica Panamericana.
  • Cheneya K.L., N. Justin M. 2009. Mimicry in coral reef fish: how accurate is this deception in terms of color and luminance?. Behavoural ecology, Oxford Journals. Vol 20. P. 459-468.
  • Harper D. Online Etymology Dictionary.
  • Kashyap H. V. 2001. Advanced Topics In Zoology. Ed. Orient Blackswan.
  • Sarmiento O.F., Vera F., Juncosa E. J. 2000. Diccionario de ecología: paisajes, conservación y desarrollo sustentable para Latinoamérica. Ed. Abya Yala.

Font de la imatge de portada: www.yedirenkhaber.com.

Difusió-català