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Mantis: las reinas del mimetismo

Amadas y temidas por diferentes culturas a lo largo de la historia, las mantis no dejan indiferente a nadie que se cruce en su camino. Son insectos ágiles, fuertes y, sobre todo, muy discretos: su enorme capacidad mimética y de camuflaje con el entorno, tanto en color como en forma, las convierte en seres bellos y terribles al mismo tiempo… para otros insectos.

Descubre más acerca de su origen, cómo viven, así como algunas de las curiosidades que hacen de éstos organismos unos de los insectos más apreciados por los amantes de la entomología.

Introducción: Origen

El término “mantis religiosa” se usa vulgarmente para denominar a los insectos pertenecientes al orden Mantodea, grupo que incluye 2300 especies descritas en todo el mundo. El nombre de estos organismos (“mantis religiosa”) se les otorgó por la forma cómo éstos disponen las patas anteriores raptoriales durante el reposo: pegadas al cuerpo una al lado de la otra en un ángulo que recuerda a unos brazos en posición de plegaria. Por otro lado, el término mantis procede del griego mántis = “profeta o adivino”.

Mantis europea (Mantia religiosa) (Foto de Katja Schulz, CC).
Mantis europea (Mantis religiosa) (Foto de Katja Schulz en Flickr, CC).

Es importante destacar que el nombre “mantis religiosa” alude a una única especie (“mantis” es el nombre de un género dentro del orden Mantodea), por lo que en lugar de hablar de “mantis” deberíamos referirnos a estos insectos como “mantodeos”.

Los primeros registros fósiles de mantodeos datan de hace más de 135MA (Baissa, Siberia). Se cree que estarían emparentados con las termitas (Isópteros) y las cucarachas (orden Blattodea) debido, sobre todo, a las semejanzas en el sistema reproductivo de las hembras y, más lejanamente, con los saltamontes y los grillos (orden Orthoptera), grupos con los que se emparejaron durante mucho tiempo formando un único orden. Se les confunde con frecuencia con los insectos palo (Phasmatodea) u otros insectos con patas anteriores raptoriales como los mantíspidos (Mantispidae, orden Neuróptera).

Insecto palo (Phasmatodea) (Foto de David Panevin en Flickr, CC).
Insecto palo (Phasmatodea) (Foto de David Panevin en Flickr, CC).
Mantíspido (Foto de Ken-Ichi Ueda en Flickr, CC).

¿Cómo los reconocemos?

Al margen de diferencias específicas, todos los mantodeos comparten las siguientes características:

  • Cuerpo elongado (10-200mm).
  • Par de patas anteriores de tipo raptorial con una o dos hileras de espinas a lo largo del fémur y la tibia. Estas espinas se orientan en un sentido en el fémur y en el sentido contrario en la tibia y encajan entre sí, de manera al atrapar una presa ésta queda inmovilizada, evitando así que pueda escapar. Al mismo tiempo, las espinas se clavan en el cuerpo de la presa. El movimiento de estas garras es tan rápido que es difícil de apreciar a simple vista.
Patas anteriores de un mantodeo (podemos observar las espinas en el fémur y la tibia) (Imagen de dominio público).
Patas anteriores de un mantodeo (podemos observar las espinas en el fémur y la tibia) (Imagen de dominio público).
  • Por lo general, presentan dos pares de alas, aunque en algunas especies éstas han quedado reducidas o han desaparecido. Los machos de la mayoría de especies presentan alas, mientras que en las hembras éstas tienden a estar reducidas o a ser inexistentes. Al margen de estas diferencias, es bastante difícil diferenciar entre machos y hembras (deben mirarse, sobre todo, el número de segmentos de su cuerpo).
  • Alas anteriores ligeramente endurecidas para proteger las alas posteriores membranosas, es decir, las que usan para volar. Los mantíspidos (comentados en el apartado anterior) se diferencian de los mantodeos porque no presentan este endurecimiento de las alas anteriores.
Blepharopsis mendica (Imagen de dominio público).
Esquema de Blepharopsis mendica o diablillo de las flores (Fam. Empusidae) con sus alas anteriores más endurecidas y posteriores membranosas desplegadas (Imagen de dominio público).
  • Cabeza triangular de gran movilidad situada sobre un largo tórax similar a un cuello, lo que les permite girarla hasta 180º (único entre los insectos, puesto que la cabeza está muy fija al resto del cuerpo). Esto les otorga mayor capacidad para percibir su entorno.
  • Ojos complejos muy grandes capaces de distinguir colores que flanquean un triángulo ocelar muy marcado. Los ocelos son pequeños ojos simples formados por una única lente, los cuales tan sólo detectan cambios en la intensidad lumínica. En muchos insectos, los ocelos se presentan en grupos de tres formando un triángulo en la parte de la “frente” entre los ojos compuestos, el triángulo ocelar. Los mantodeos poseen tanto ojos altamente desarrollados como pequeños ocelos, mejorando así su percepción del medio.
Cabeza de un mantodeo,con sus ojos compuestos laterales y su triángulo ocelar en el centro (Foto de David Panevin en Flickr).
Cabeza de Mantis religiosa, con sus ojos complejos laterales y su triángulo ocelar en el centro (Foto de David Panevin en Flickr).
  • Antenas filamentosas (filiformes) entre cortas y largas.

¿Cómo viven estos insectos?

Ecología del grupo

El cuerpo alargado y las patas en forma de garra de los mantodeos responden a un estilo de vida cazador: permanecen inmóviles sobre diferentes elementos vegetales (hojas, flores, ramas, etc.) a la espera de presas que puedan atrapar; es por esto que muchas especies han adoptado, a lo largo de la evolución, formas y colores que mimetizan elementos de su entorno o que los camuflan en el medio (veremos más sobre este aspecto en los últimos apartados).

Los mantodeos son carnívoros generalistas, por lo que se alimentan de una gran variedad de insectos a los cuales acechan y cazan a una velocidad impresionante. En condiciones concretas, se han observado casos de canibalismo entre miembros de una misma especie (o entre distintos mantodeos).

En este vídeo, podréis apreciar la agilidad con la que cazan estos insectos:

Aunque pueden encontrarse virtualmente en todo el mundo, el mayor grosor de especies se localiza en zonas tropicales y temperadas. Rara vez se las verá en zonas frías o en ambientes permanentemente congelados (son inexistentes en la Antártida).

Ciclo de vida

El proceso de apareamiento de los mantodeos es directo, por lo que tiene lugar una cópula en la cual el macho debe aproximarse y transmitir su esperma directamente al interior del cuerpo de la hembra.

Es de conocimiento popular que las hembras de los mantodeos se comen a los machos durante o tras la cópula. Aún así, los entomólogos han tratado de matizar este fenómeno: si bien es cierto que éste comportamiento existe, la mayoría de veces se ha observado en condiciones artificiales en el laboratorio y no en libertad. Estudios recientes consideran que la tendencia de la hembra a comerse al macho se daría sobre todo en situaciones de escasez de recursos (u otras fuentes de estrés) en las que la hembra viera comprometida la viabilidad de su descendencia.

Tras la cópula, la hembra libera al medio una ooteca espumosa (cápsula de huevos), la cual puede incluir centenares de huevos. Las ootecas tienen un enorme contenido hídrico, por lo que los huevos quedan protegidos ante la sequedad ambiental. Tras la puesta, la ooteca se endurece y actúa a modo de cáscara. Pasado un mes, nacen los juveniles o ninfas que crecen poco a poco hasta alcanzar la fase adulta alada (desarrollo hemimetábolo). Para saber más sobre este tipo de desarrollo, puedes leer mi artículo del mes pasado: “¿Por qué los insectos realizan la metamorfosis?.

Ooteca de una mantis (Foto de John Tann en Flickr, CC).
Ooteca de una mantis (Foto de John Tann en Flickr, CC).

Diversidad y mimetismo

Los mantodeos constituyen un grupo muy diverso de insectos. A día de hoy, se han registrado alrededor de 430 géneros y hasta 2300 especies en un total de unas 15 familias. De estas 15 familias, la que alberga un mayor número de especies y se halla más extendida alrededor del mundo es Mantidae (en la cual encontramos a la famosa Mantis religiosa). Una familia muy representativa en el Mediterráneo es Empusidae, siendo su mayor representante en esta zona Empusa pennata (o mantis palo), una mantis exclusiva del Mediterráneo occidental; morfológicamente es similar a Mantis religiosa, pero su tamaño suele ser mayor.

Ejemplar de Empusa pennata (Foto de Guilles San Martin en Flickr, CC).
Ejemplar de Empusa pennata (Foto de Guilles San Martin en Flickr, CC).

Prácticamente todos los mantodeos, independientemente de la familia a la que pertenezcan, poseen una coloración críptica que les permite pasar desapercibidos al resto de organismos, tanto presas como potenciales depredadores. Así pues, se camuflan tanto para cazar como para evitar ser cazados.

El color verde de Mantis religiosa le permite camuflarse entre las hojas (Fuente: pixabay.com, dominio público).
El color verde de Mantis religiosa le permite camuflarse entre las hojas (Fuente: pixabay.com, dominio público).

El grado de similitud con algunos elementos del medio es a veces tan grande en algunas especies debido a que éstas han modificado su morfología a lo largo de la evolución; así, el insecto logra mimetizar elementos de su entorno. Este es el caso de la mantis orquídea (Hymenopus coronatus, fam. Hymenopodidade), localizada en las selvas de Malasia, Indonesia y Sumatra, cuya forma y coloración recuerda al de las orquídeas, flores sobre las que reposa y pasa las horas acechando a sus presas.

Mantis orquídea (Hymenopus coronatus) (Foto de Frupus en Flickr, CC).
Mantis orquídea (Hymenopus coronatus) (Foto de Frupus en Flickr, CC).

Otro caso sorprendente de mimetismo es el de la mantis fantasma (Phyllocrania paradoxa, fam. Hymenopodidae) cuyo aspecto recuerda al de unas hojas marchitas (elementos sobre los que se mantiene inmóvil siendo muy difícil de localizar). O el de la mantis Deroplatys truncata (fam. Mantidae), con forma de hoja.

Mantis fantasma (Phyllocrania paradoxa) (Foto de Steve Smith en Flickr, CC).
Mantis fantasma (Phyllocrania paradoxa) (Foto de Steve Smith en Flickr, CC).
Deroplatys truncata (Foto de Bernard DUPONT en Flickr, CC).

Al mismo tiempo, muchas especies disponen de alas o elementos decorativos de colores llamativos que despliegan como señales de alerta y para aparentar un mayor tamaño con el fin de disuadir a posibles depredadores.

Mantis diabólica (Idolomantis diabolica) en posición defensiva (Fuente: photo.net, foto de Igor Siwanowicz).
Mantis diabólica (Idolomantis diabolica) en posición defensiva (Fuente: photo.net, foto de Igor Siwanowicz).

Curiosidades y mitos

Desde tiempos antiguos, las mantis han sido objeto de múltiples simbolismos. Desde la literatura, la historia hasta la religión, e incluso las artes marciales, las mantis han tenido su papel protagonista.

Pose de la "mantis" de kung fu (Fuente: chinawhisper.com).
Pose de la “mantis” de kung fu (Fuente: chinawhisper.com).

Una de las primeras referencias históricas de las mantis se encuentra en el antiguo diccionario chino Erya (300ac), donde se las describe como símbolos del coraje y la intrepidez. Más tarde, numerosos autores hablarían de ellas en sus obras, tanto desde un punto de vista científico, como poético o filosófico.

La religión y la mitología no se quedarían al margen. La mitología indígena de Sudáfrica trata a las mantis como dioses en las prácticas y rituales Khoi y San; de hecho, el término para denominar a las mantis en Afrikáans es Hottentotsgod, que literalmente significa “un dios de los Khoi”, lo que se debe a la forma como tienen dispuestas las patas anteriores. Por otro lado, los griegos las veían como adivinos o profetas con poderes sobrenaturales y con la habilidad para mostrar el camino de vuelta a casa a los viajeros perdidos. En Egipto, una deidad menor con forma de mantis asistía en la función de guiar a los muertos.

A día de hoy, las mantis son uno de los insectos que más se crían como mascotas. Además, debido a sus habilidades para cazar se ha tratado de usarlas para el control biológico de plagas.

La mants europea (Mantis religiosa) ha sido introducida en distintas partes del mundo como agente de control biológico. La república isleña de Dominica lanzó estas estampas en 1988.
La mantis europea (Mantis religiosa) ha sido introducida en distintas partes del mundo como agente de control biológico. La república isleña de Dominica lanzó estas estampas en 1988.

REFERENCIAS

Imagen de portada extraída de veoverde.com.

Difusió-castellà

Volar hizo a los insectos mucho más diversos

La aparición de las alas en los insectos supuso un gran salto adaptativo en la historia evolutiva de estos organismos, ofreciéndoles la posibilidad de dispersarse y diversificarse por todo tipo de hábitats. Es precisamente por esto que no debería extrañarnos que se trate de órganos con muchas variaciones y modificaciones.

En el siguiente artículo, os hablaré de la aparición de las alas como elementos que hicieron a los insectos mucho más diversos, la evolución de estos órganos y sus posteriores modificaciones.

Introducción

Los insectos constituyen el grupo más diverso y con mayor éxito evolutivo de la fauna actual, siendo, además, los únicos invertebrados capaces de volar. Aunque desde su aparición en el Devónico (hace aprox. 395-345MA) su estructura corporal apenas ha cambiado, la aparición de las alas y de la capacidad de volar (junto a otros fenómenos paralelos) los hizo diversificarse rápidamente.

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Línea temporal de las eras geológicas. Durante el Devónico tuvo lugar la aparición de los Hexápodos y, entre éstos, los insectos (Imagen de buglady.org).

Actualmente, el número de especies de insectos identificadas asciende a más de un millón, y se estima que quedan aún muchas más por identificar.

¿Cuándo aparecieron los insectos con alas?

Como seguramente sabréis, no todos los insectos que encontramos a nuestro alrededor tienen alas: los hay ápteros (sin alas) o Apterygota, y alados o Pterygota (cabe decir que hay algunos dentro de este grupo que, secundariamente, han perdido las alas).

El insecto con alas más antiguo conocido es Delitzchala bitterfeldensis, un organismo del grupo Palaeodictyoptera datado del Carbonífero temprano en Alemania (unos 50MA posteriores a la aparición de los insectos en el Devónico).

Representación aproximada de un Palaeodictyoptera; a diferencia de los insectos actuales, éstos tenían tres pares de alas en lugar de uno o dos (el primer par serían, posiblemente, dos lóbulos de pequeño tamaño situados cerca de la cabeza) (Imagen de Zoological excursions on Lake Baikal).

Sin embargo, los restos fósiles del insecto más antiguo conocido, Rhyniognatha hirsti (del Devónico en Escocia, procedentes del yacimiento “Rhynie Chert”), el cual no presenta alas, rebelan que éste compartía algunos caracteres con los insectos alados o Pterygota, de manera que el origen de las alas podría ser más primitivo de lo que se pensaba (del Devónico, o incluso anterior).

Lejos aún de conocer el momento exacto en el que tuvo lugar la aparición de las alas en los insectos, sí podemos afirmar que la capacidad para volar les dotó de una ventaja adaptativa enorme, permitiéndoles emprender la búsqueda de nuevos hábitats, comida y huir más fácilmente de los depredadores, diversificándolos aún más.

¿Cómo aparecieron las alas?

Las discrepancias sobre el origen y evolución de las alas en los insectos no se limita únicamente al “cuándo”, sino también al “cómo”: ¿Cómo aparecieron? ¿Qué estructuras corporales de los insectos primitivos dieron lugar a las alas?

Existen, básicamente, 4 teorías que intentan describir la aparición de las alas: teoría branquial, teoría estigmática, teoría parapodial y teoría paranotal.

Antes de nada, y para entender mejor estas teorías, necesitamos conocer los segmentos básicos en los que se divide el cuerpo de un insecto. Veamos este esquema del cuerpo de un grillo (Ortóptero):

Esquema de las partes de un Ortóptero (grillo). Hay 3 segmentos principales: 1) Cabeza, centralización nerviosa e ingestión, 2) Tórax, función locomotora, de él nacen las patas y, en los grupos alados, también las alas; dividido en tres partes: protórax, mesotórax y metatórax; 3) Abdomen, donde se concentra la mayoría de órganos. Además, también vemos los espiráculos situados en los laterales blandos del cuerpo del insecto, orificios que conectan con el sistema traqueal o respiratorio y por donde se intercambian gases con el medio. (Imagen de Asturnatura).

 

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Representación del sistema traqueal o respiratorio de un insecto. Este sistema se ramifica en el interior del organismo (Imagen de M.Readey, Creative Commons).

 

Ahora sí, ¿cuáles són estas teorías?

1) Teoría branquial

Según esta teoría, los insectos alados o Pterygota primitivos eran acuáticos, pero procedían de insectos terrestres que se habrían adaptado a la vida en el agua. Estos antepasados respiraban, como los insectos de hoy en día, a través de espiráculos conectados a una red de tubos internos o tráqueas. En su paso al medio acuático, habrían desarrollado unas láminas branquiales en dichos espiráculos para respirar bajo el agua, las cuales, al migrar de nuevo al medio terrestre, habrían perdido su función primitiva y se habrían transformado en una especie de “alas”.

Según datos recientes, se considera una de las teorías más plausibles.

2) Teoría estigmática

En la región del tórax, es decir, de donde nacen las patas y las alas, los espiráculos respiratorios suelen estar cerrados, por lo que, según esta teoría, las alas podrían ser tráqueas expulsadas hacia el exterior a través de estos espiráculos torácicos (como si le diéramos la vuelta a un calcetín, y la abertura del calcetín equivaliese al espiráculo).

3) Teoría parapodial

Esta teoría es muy fácil de explicar: nos dice que las alas se formaron a partir de patas modificadas.

4) Teoría paranotal

Hasta hace nada era la teoría más aceptada, aunque a día de hoy compite con la teoría branquial. Según esta teoría, las alas se habrían originado por expansión de la membrana tegumentaria situada entre la parte dorsal y la ventral del cuerpo (es decir, la única línea membranosa y blanda situada en los costados del cuerpo).

Estas expansiones reciben el nombre de “paranotos” (de ahí el nombre de la teoría).

Primitivo vs moderno: Paleópteros y Neópteros

En la actualidad, la mayoría de insectos presenta únicamente uno o dos pares de alas situadas en el mesotórax y el metatórax respectivamente (segmentos medio y posterior del tórax), y no tres como sus antepasados.

La forma como se articulan los dos pares de alas y su posición en el tórax nos permite diferenciar dos grandes grupos de insectos alados o Pterygota en la actualidad: Paleópteros y Neópteros.

Paleópteros

Por lo general, los paleópteros no pueden doblar las alas y replegarlas sobre el abdomen (condición primitiva), y los dos pares de alas son similares tanto en tamaño y función, como en la disposición de las venas que las recorren. Dentro de este grupo encontramos a las efémeras (de las cuales os hablé en el artículo sobre bioindicadores del mes pasado), los odonatos y los ya extintos paleodictiópteros.

Ejemplar de odonato posado con las alas (ambas iguales) desplegadas debido a su incapacidad para replegarlas sobre el abdomen (Foto de Ana_Cotta en Flickr, Creative Commons).

Neópteros

En este grupo se sitúa todo el resto de insectos con alas. A diferencia de los anteriores, los neópteros tienen “articulaciones” que les permiten plegar las alas sobre el abdomen; además, las alas no son siempre iguales y pueden asumir otras funciones diferentes al vuelo.

Las alas de muchos neópteros han sufrido modificaciones secundarias, las cuales han diversificado aún más a los insectos voladores.  A continuación, os hablaré de algunas de estas modificaciones.

Ejemplar de díptero con las alas plegadas sobre el abdomen gracias a su articulación con el tórax (Imagen de Sander van der Wel en Flickr, Creative Commons).

Modificaciones secundarias de las alas en los Neópteros

Dado que las alas han supuesto una ventaja adaptativa enorme para los insectos, no es de extrañar que se trate de elementos sujetos a muchas modificaciones.

Por lo general, uno de los dos pares de alas siempre asume la función principal del vuelo y el otro par se subordina. Esta subordinación puede expresarse de varias formas: bien sin modificaciones externas aparentes (el par subordinado se limita a asistir al par principal en la función de vuelo) o bien modificándose secundariamente para asumir una nueva función.

Algunos Neópteros han experimentado modificaciones drásticas en alguno de los dos pares de alas, asumiendo éstas nuevas funciones:

COLEÓPTEROS (escarabajos): las alas anteriores, conocidas como élitros, están muy endurecidas y protegen el resto del cuerpo cuando están plegadas. Las alas posteriores asumen la función de vuelo.

Coleóptero alzando el vuelo. Se pueden apreciar las alas anteriores convertidas en élitros (alas endurecidas) y las alas posteriores que asumen la función del vuelo (Foto de Matthew Fang en Flickr, Creative Commons).

HETERÓPTEROS (pulgones, cigarras, chinches): las alas anteriores, conocidas como hemélitros, no están completamente endurecidas como en los coleópteros: únicamente la parte superior se endurece, dejando la parte inferior de consistencia membranosa.

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Ejemplar de Kleidocerys reseda (Foto de Mick Talbot en Flickr, Creative Commons).

POLINEÓPTEROS: En los dos casos anteriores, el endurecimiento conlleva una pérdida de la venación típica de las alas; en los polineópteros (p.ej. cucarachas), las alas anteriores son más duras que las posteriores, pero conservan su venación.

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Ejemplar de Periplaneta americana (cucaracha americana). Las alas están surcadas de venaciones (Foto de Gary Alpert, Creative Commons).

DÍPTEROS e HIMENÓPTEROS (moscas y mosquitos; avispas, abejas y hormigas): tiene lugar el proceso contrario y la función de vuelo la asumen las alas anteriores, mientras que el segundo par se reduce o, incluso, se modifica, llegando a no aparecer. En las moscas, p.ej, el segundo par ha dado lugar a los halterios o balancines, órganos de equilibrio.

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Ejemplar de tipúlido (Tipulidae). Los halterios (círculo rojo) se encuentran detrás de las alas anteriores (Foto de dominio público).

OTRAS MODIFICACIONES: También podemos hablar de variaciones en la forma, la pigmentación, aparición de pelos o escamas, o incluso de las variaciones según el sexo, la jerarquía o la geografía (p.ej, hormigas, termitas, etc.).

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El origen y evolución de las alas es un tema aún por resolver. Mas, independientemente del momento y la forma cómo se desarrollaron a partir de organismos primitivos, es indiscutible el hecho de que se trata de órganos con un papel clave en la evolución y diversificación del conjunto.

REFERENCIAS

Foto de portada por USGS Bee Inventory and Monitoring Lab (Creative Commons).

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