Arxiu d'etiquetes: danaus plexippus

Venomous and poisonous arthropods: what makes them different?

After talking about venomous mammals, fishes and lizards, ‘All you need is Biology’ brings you this post about venomous and poisonous arthropods. We will try to explain you what makes them different and which arthropods produce some kind of toxic substance (and how they do it). It will probably surprise you!

Venomous vs poisonous animals

Although some people normally use these words interchangeably, they really mean the same? The answer is NO.

A venomous animal develops specialized organs or elements (such as fangs, teeth or stings) to actively inoculate venom inside the body of their victim as an offensive or defensive mechanism. On the other hand, a poisonous animal does not develop these type of organs, but specialized tissues or glands that produce toxins that are released passively as a defensive system; others acquire these substances from their diet. Sometimes, the toxin is not produced in any specific organ, but integrated within body tissues as a defense against predation.

Despite these differences, once in the body venoms and toxins can cause similar damage, which depends on their mode of action, the assimilated amount and the victim’s features. In humans, effects caused by these substances range from irritation, inflammation or redness to severe systemic damage in cases of powerful poisons.

Venomous and poisonous arthropods

Arachnids

Arachnids (subphylum Cheliceromorpha) include two of the better known venomous arthropods: spiders and scorpions. Both groups develop specialized organs to inoculate venomous substances which use either to hunt and defend themselves against predators or potential enemies.

  • Spiders

The specialized organs for venom inoculation in spiders are the chelicerae, a pair of preoral appendices typical of Cheliceromorpha which they use to grab the food. Spiders’ chelicerae, which are fang-shaped, are related to basal venom glands. These fangs have an internal duct that finish in a terminal opening through which venom is released and injected inside victims’ bodies like a hypodermic needle.

Spiders have the most evolved form of chelicerae: jackknife chelicerae. The two parts of the chelicerae come together like a folding knife, and when threatening to attack, the spiders rise the chelicerae and open the angle of the fangs.

Spider’s chelicerae. Public domain image (CC0) obtained from pixabay.

Some of the most dangerous spiders for humans are the Australian funnel-web spiders (genera Atrax, Hadronyche and Illawarra). Their venom is toxic to sodium channels, which results in the massive release of neurotransmitters.

“Funnel web spider” of the species Hadronyche cerberea. Have you noticed the drop of venom in its chelicer?. Picture by Alan Couch on Flickr (CC 2.0).
  • Scorpions

The most distal part of the scorpion tail, the telson (an additional segment found in several arthropods), has become a venomous organ that ends in a stinger. Like chelicerae in spiders, telson in scorpions is related to venom glands that contain toxic substances.

Scorpion of the species Centruroides vittatus, common in the middle of EUA and in the north of Mexico. In red, telson ended in a sting. Public domain image (CC0).

Scorpion venom is usually rich in neurotoxins that alter both the central and the peripheral nervous system of the victim by dissociating the parasympathetic and sympathetic nervous systems. In humans, the effects of their sting vary from intense local pain (with minor inflammation) to cardiac arrhythmias and acute pulmonary edema, like in the Indian species Hottentotta tamulus, which is considered one of the most venomous scorpions in the world.

BE CAREFUL! Neither all arachnids nor related groups are venomous; e. g. harvestmen, camel spiders and whip spiders (Amblypygi) ARE NOT venomous.

From left to right: harvestman (Daniel Jolivet on Flickr, CC 2 .0), camel spider (CC 3.0) and whip spider (Geoff Gallice on Flickr).

Myriapoda

The subphylum Myriapoda is divided in two classes: Diplopoda (millipedes) and Chilopoda (centipedes), and both produce toxic substances.

  • Millipedes

Millipedes, which have an elongated body composed of a lot of segments with two pairs of legs (rarely just one pair), are detritivores and inoffensive. However, they release toxins (alkaloids, benzoquinones, phenols) as a defensive mechanism to prevent predation. Some of these released substances are caustic and can burn the exoskeleton of other arthropods or cause skin and mucous inflammation in bigger animals.

Millipede toxins are produced inside repugnatorial or odoriferous glands and then excreted through small micropores located at both sides of the body when being crushed or feeling threatened.

At the first sight, micropores are difficult to see. Picture by Thomas Shahan on Flickr (CC 2.0).

TRIVIA: black lemurs from Madagascar (Eulemur macaco) grab and bite millipedes to stimulate their secretions, and then rub them all over their body. It is thought that lemurs cover themselves on millipede’s toxins since these work as insect repellent.

If you want to learn some more about this behaviour, don’t miss the following video. We recommend you to stay until the end…the final result will probably surprise you!

  • Centipedes

Centipedes also have a segmented body like millipedes; however, each segment has just a pair of legs. While millipedes are detritivores, centipedes are carnivorous arthropods that hunt their preys actively. To do so, they have developed two large forcipules originated from the first pair of legs which can inject venom contained in glands in the trunk of the animal. They also bite when feeling threatened.

Forcipules of Scolopendra cingulata, by Eran Finkle (CC 3.0).

The Scolopendra genus causes the most severe injuries. However, despite causing an intense pain when stinging, almost all envenomations caused by centipedes spontaneously resolve without complications.

Insects

Despite their diversity, there exist just a few cases of venomous/poisonous insects (class Insecta).

  • Beetles

Some beetle families (Coleoptera order), such as Meloidae, Oedemeridae and Staphylinidae (Paederus and Paederidus genera) contain toxins within their hemolymph which are released by compression as a defensive strategy against predators. These substances cause skin burns, redness and inflammation in humans.

Sptaphylinidae of the species Paederus littoralis, from Spain, France and Italy. Picture by Alvesgaspar (CC 4.0).

Meloidae and Oedemeridae hemolymph contain cantharidine, while the one of Paederus and Paederidus contains pederine, a substance that is exclusive of females of these beetles and of certain marine sponges, and which is thought to be produced by symbiont bacteria.

  • Bugs

Although some bugs (suborder Heteroptera) are better known for being disease vectors, they also cause different types of skin injuries in humans due to the release of caustic and inflammatory substances as a defense when being compressed (e. g. Pentatomidae family) or by the injection of salivary enzymes that are normally used to kill and dissolve preys (e. g. Belostomatidae family).

Belostomatidae. Public domain image (CC0).
  • Hymenopterans

Most of wasps, bees and ants (Hymenoptera order) produce toxins as a defensive mechanism. In most of those cases, females develop a stinger at the end of the abdomen resulting from the evolution of the ovipositor (Aculeata infraorder); however, there are also some groups that defend themselves by biting.

Ants (Formicidae family) usually attack by biting, but some species, such as those in the group of the fire ants (Solenopsis spp.) and the bullet ants (Paraponera spp., Dinoponera spp.), also have stingers like bees and wasps. Formic acid probably is the best-known toxin produced by ants, but is unique to the Formicinae subfamily; fire ants, for example, inject piperidine alkaloids. The sting of the bullet ants, which are distributed throughout center and south America, is considered the most painful sting for humans caused by an insect according to the Schmidt Index (which considers it to be as painful as a gunshot!).

Red ant of the species Solenopsis invicta (left, public domain image (CC0)) and bullet ant of the species Paraponera clavata (right, April Nobile / © AntWeb.org / CC BY-SA 3.0).

Females of most of bees and wasps within the Aculeata group develop an abdominal stinger. Their venom is usually rich in phospholipases, producing effects ranging from local inflammation to severe anaphylactic reactions (when suffering of hypersensibility or after being attacked by thousands of insects, as it has happened several times with the killer bee in America). The sting of the tarantula hawk (Pepsis formosa) from Mexico and southern USA, is considered the second most painful after the one of the bullet ant.

Pepsis formosa, a tarantula hawk. Public domain image (CC0).
  • Butterflies and moths

A lot of butterflies and moths (Lepidoptera order) produce toxins either during their larval stages, adulthood or both as a defensive mechanism against predation.

Sometimes, caterpillars are covered by urticant bristles or hairs that cause skin lesions (erucism), as in the case of the pine processionary (Thaumetopoea pityocampa), a harmful plague for pines which is very spread in southern Europe and America.

Pine processionary caterpillar nest, by John H. Ghent (CC 3.0).

On the other hand, adults of some species, like those of the monarch butterfly (Danaus plexippus) and Zygaena spp., both showing flashy colors (aposematism, a type of animal mimicry), develop toxins within their corporal tissues to prevent predation. The monarch butterfly obtains these substances by feeding on toxic plants of the Asclepias genus.

Zygaena transalpina, by gailhampshire (CC 2.0).

.             .             .

Have you found this information interesting? Do you know any other venomous or poisonous arthropod? Feel free to leave your comments below!

References

The main image is of public domain (CC0) and was downloaded from Pixabay.

Anuncis

Artrópodos venenosos y tóxicos: ¿cuáles son y en qué se diferencian?

Después de los posts sobre mamíferos, peceslagartos venenosos, desde All you need is Biology os traemos un artículo sobre artrópodos venenosos y tóxicos. Sigue leyendo para saber en qué se diferencian y cuáles generan este tipo de sustancias (y cómo lo hacen). ¡Te sorprenderá!

Animal venenoso vs tóxico

Aunque solemos usar estos términos como sinónimos, ¿significan realmente lo mismo? La respuesta es NO.

Un animal venenoso presenta órganos o elementos (colmillos, dientes, aguijones) para inocular veneno activamente con el fin de atacar o defenderse; en cambio, un animal tóxico no presenta órganos para la inoculación directa, sino que la sustancia tóxica es generada en ciertos tejidos o glándulas especializadas (o adquirida a través de la dieta) y liberada pasivamente como defensa; a veces, la toxina simplemente está presente en el cuerpo del organismo, actuando como mecanismo contra la depredación.

A pesar de estas diferencias, tanto venenos como toxinas pueden causar efectos muy similares, hecho que depende de su modo de acción, de la cantidad asimilada y de las características de la víctima. Sus efectos en humanos pueden ir desde una simple irritación o enrojecimiento de la piel (sustancias irritantes) a graves afectaciones sistémicas en caso de venenos potentes.

Artrópodos venenosos y tóxicos

Arácnidos

Los arácnidos (subfilo Cheliceromorpha) incluyen a dos de los grupos de artrópodos venenosos por excelencia: las arañas y los escorpiones. Ambos presentan órganos especializados para la inyección del veneno que usan tanto para cazar como para defenderse.

  • Arañas

Los órganos responsables de la inoculación del veneno en las arañas son los quelíceros, unos apéndices bucales propios de los queliceromorfos situados por delante de la boca que usan para agarrar el alimento. Los quelíceros de las arañas tienen asociada una glándula venenosa y terminan en forma de colmillo. Los colmillos de las arañas presentan un canal interno que finaliza en un orificio, permitiendo que el veneno procedente de las glándulas venenosas viaje a través de ellos y sea inoculado en el cuerpo de la víctima de forma similar a como lo haría una aguja hipodérmica.

Las arañas presentan la forma más evolucionada de quelíceros: los quelíceros en navaja. Cuando amenazan con picar, éstos se separan del cuerpo y los colmillos se elevan y abren como una navaja plegable. 

Detalle de los quelíceros de una araña. Imagen de dominio público (CC0) extraída de pixabay.

Entre las más venenosas para el ser humano se encuentran las arañas australianas de los géneros Atrax, Hadronyche y Illawarra (conocidas como “funnel-web spiders” por la forma de embudo de sus telarañas), cuyo veneno afecta a los canales de sodio de las células dando lugar a una liberación masiva de neurotransmisores.

“Funnel web spider”de la especie Hadronyche cerberea. ¿Te has fijado en la gota de veneno en el extremo de su quelícero?. Imagen de Alan Couch en Flickr (CC 2.0).
  • Escorpiones

El órgano inoculador en los escorpiones es el telson, una pieza situada al final del abdomen de muchos artrópodos que, en este caso, está transformado en un aparato venenoso terminado en aguijón. Igual que los quelíceros de las arañas, el telson de los escorpiones está asociado a glándulas venenosas y la inoculación del veneno tiene lugar mediante la inyección del aguijón.

Alacrán rayado de la corteza (Centruroides vittatus), una especie común en el centro de EUA y norte de México. En rojo, el telson finalizado en aguijón. Imagen de dominio público (CC0).

Los escorpiones usan el veneno para cazar, el cual suele ser rico en neurotoxinas que causan alteraciones severas en el sistema nervioso central y periférico de sus presas por disociación de los sistemas simpático y parasimpático. En humanos, el veneno puede causar desde dolor local intenso hasta arritmias cardíacas o edemas pulmonares, como en el caso de la especie india Hottentotta tamulus, considerada una de las más venenosas.

¡ALERTA!: No todos los arácnidos y grupos relacionados presentan glándulas venenosas; p. ej. opiliones, solífugos o arañas camello y amblipigios NO son venenosos.

De izquierda a derecha: opilión (imagen de Daniel Jolivet en Flickr, CC2 .0), solífugo (CC 3.0) y amblipigio (imagen de Geoff Gallice en Flickr).

Miriápodos

Los miriápodos (subfilo Myriapoda) se dividen en milpiés (clase Diplopoda) y ciempiés (clase Chilopoda), y ambos generan sustancias venenosas.

  • Milpiés

Los milpiés, caracterizados por presentar un cuerpo dividido en muchos segmentos con dos pares de patas en casi todos ellos, son esencialmente detritívoros e inofensivos. Sin embargo, generan sustancias irritantes o tóxicas (alcaloides, benzoquinonas, fenoles) como mecanismo defensivo. Estas sustancias pueden ser cáusticas, quemando el exoesqueleto de insectos depredadores o causando quemaduras en la piel y mucosas de animales más grandes.

Las toxinas de los milpiés se generan en unas glándulas situadas en cada segmento de su cuerpo conocidas como odoríferas o repugnatorias, y su liberación puede tener lugar bien por compresión del organismo (p. ej., cuando se lo van a comer) o a través de unos orificios situados en los laterales de cada segmento.

A simple vista, las glándulas, situadas en los laterales del cuerpo, son difíciles de observar. Imagen de Thomas Shahan en Flickr (CC 2.0).

CURIOSIDAD: los lémures negros de Madagascar (Eulemur macaco) recogen milpiés y, tras morderlos y estimular sus glándulas, se los frotan por todo el cuerpo para cubrirse de las sustancias que liberan, las cuales actúan como repelente de insectos.

Puedes verlo en este vídeo de National Geographic. Te recomendamos que lo veas hasta el final. ¡Te divertirá el resultado!

  • Ciempiés

Los ciempiés, cuyo cuerpo está menos segmentado y cada segmento presenta un solo par de patas, son carnívoros y venenosos. En este caso, los órganos para inocular el veneno son las forcípulas, unas pinzas muy desarrolladas derivadas de la transformación del primer par de patas que clavan en el cuerpo de las presas o de potenciales enemigos. Dichas forcípulas están ligadas a unas glándulas venenosas situadas en el tronco del individuo.

Detalle de las forcípulas de Scolopendra cingulata. Imagen de Eran Finkle (CC 3.0).

El grupo que causa más picaduras es el género Scolopendra, aunque su veneno en los humanos, si bien es algo doloroso, no genera demasiadas complicaciones clínicas.

Insectos

A pesar de su diversidad, la clase Insecta incluye pocos organismos muy tóxicos o venenosos.

Escarabajos

Algunas familias de escarabajos (orden Coleoptera), como Meloidae, Oedemeridae y Staphylinidae (géneros Paederus y Paederidus), presentan sustancias tóxicas en su hemolinfa que son liberadas por compresión de su cuerpo como mecanismo defensivo contra la depredación. En los humanos, estas toxinas causan dermatitis de diversa gravedad (abrasiones).

Estafilínido de la especie Paederus littoralis, presente en España, Franca e Italia. Imagen de Alvesgaspar (CC 4.0).

En el caso de Meloidae y Oedemeridae, la toxina es la cantaridina, mientras que en los géneros Paederus y Paederidus es la pederina, una sustancia exclusiva de las hembras de estos escarabajos y de ciertas esponjas marinas, la cual se cree sería generada por una bacteria simbionte.

Chinches

Aunque los chinches (suborden Heteroptera) son más famosos por su papel como vectores de enfermedades, también son causa de dermatitis en humanos (p. ej. familia Pentatomidae, por compresión del insecto y liberación de sustancias cáusticas e irritantes como defensa) y de lesiones por picaduras acompañadas de la liberación de encimas salivales (p. ej. familia Belostomatidae, que usan para cazar y disolver a sus presas).

Ejemplar de Belostomatidae. Aunque no son propiamente venenosos, sus encimas salivarales pueden dar pequeños sustos. Imagen de dominio público (CC0).

Himenópteros

Muchas avispas, abejas y hormigas (orden Hymenoptera) generan sustancias tóxicas o venenosas como método defensivo. Las hembras de una gran mayoría de himenópteros han desarrollado un aguijón al final del abdomen resultado de la evolución del ovopositor (infraorden Aculeata); sin embargo, también los hay que inyectan estas sustancias mediante mordeduras.

Las hormigas (familia Formicidae) atacan generalmente mediante mordeduras, y algunas especies, como las hormigas de fuego (Solenopsis spp.) o las hormigas bala (Paraponera spp., Dinoponera spp.), también mediante picaduras de su aguijón. Entre las sustancias más conocidas está el ácido fórmico, exclusivo de la subfamilia Formicinae, mientras que las hormigas de fuego inyectan alcaloides del grupo de las piperidinas. La picadura de las hormigas bala, localizadas en Centro y Sudamérica, es considerada la más dolorosa entre los insectos según el Índice Schmidt (similar a una herida por arma de fuego), aunque no suele ser mortal en humanos.

Hormiga roja de la especie Solenopsis invicta (izquierda, imagen de dominio público (CC0)) y hormiga bala de la especie Paraponera clavata (derecha, imagen de April Nobile / © AntWeb.org / CC BY-SA 3.0).

Las hembras de la mayoría de avispas dentro de Aculeata y de las abejas presentan aguijón. Su veneno suele ser rico en fosfolipasas, y en humanos su efecto va desde hinchazones a reacciones anafilácticas graves (en casos de hipersensibilidad o por número masivo de picaduras, como ha ocurrido alguna vez con la “abeja asesina” en América). La picadura de la avispa caza tarántulas (Pepsis formosa), de México y el sur de EUA, es considerada la segunda más dolorosa después de la de la hormiga bala.

Pepsis formosa, una especie de avispa caza tarántulas. Por el nombre, os podéis hacer una idea de su tamaño… Imagen de dominio público (CC0).

Mariposas y polillas

Muchas mariposas y polillas (orden Lepidoptera), ya sea en su fase larvaria, adulta o en ambas, resultan tóxicas para otros organismos como mecanismo contra la depredación.

Las orugas de numerosas especies presentan pelos urticantes que causan irritaciones e inflamaciones en humanos (erucismo), como la de la procesionaria del pino (Thaumetopoea pityocampa), una plaga muy extendida en el sur de Europa y de América.

Nido de orugas de procesionaria en un pino. Imagen de John H. Ghent (CC 3.0).

Por otro lado, los adultos de algunas especies, como los de la mariposa monarca (Danaus plexippus) o los de las zigenas (como Zygaena spp.), ambos de colores muy llamativos (aposematismo, un tipo de mimetismo), presentan sustancias tóxicas en sus tejidos contra depredadores; en el caso de la mariposa monarca, las adquieren por ingestión de plantas tóxicas del género Asclepias.

Adulto de Zygaena transalpina. Imagen de gailhampshire (CC 2.0).

.             .             .

¿Te ha parecido interesante? ¿Conoces algún otro artrópodo venenoso o tóxico digno de mención? ¡No dudes en dejar tus aportaciones y preguntas en los comentarios!

Referencias

La imagen de portada es de dominio público (CC0) y fue obtenida a través de Pixabay.

Artròpodes verinosos i tòxics: quins són i en què es diferencien?

Després dels posts sobre mamífers, peixos i llangardaixos verinosos, des d’All you need is Biology us portem un article sobre artròpodes verinosos i tòxics. Intentarem explicar en què es diferencien i quins d’ells generen aquest tipus de substàncies (i com ho fan). Et sorprendrà!

Animal verinós vs tòxic

Tot i que normalment fem servir aquests dos termes com a sinònims, ¿realment volen dir el mateix? La resposta és NO.

Un animal verinós presenta òrgans o elements (ullals, dents, fiblons) per inocular verí activament com a mecanisme ofensiu o per defensar-se; en canvi, un animal tòxic no presenta òrgans per a la inoculació directa, sinó que la substància tòxica és generada en certs teixits o glàndules especialitzades (o bé adquirida a través de la dieta) i alliberada passivament com a defensa; de vegades, la toxina simplement és present dins el cos de l’organisme, actuant com a mecanisme contra la depredació.

Malgrat aquestes diferències, verins i toxines poden causar efectes força similars, fet que depèn del seu mode d’acció, de la quantitat assimilada i de les característiques de la víctima. Els seus efectes en humans poden anar des d’una simple irritació o envermelliment de la pell (substàncies irritants) a greus afectacions sistèmiques en cas de verins potents.

Artròpodes verinosos i tòxics

Aràcnids

Els aràcnids (subfílum Cheliceromorpha) inclouen a dos dels grups d’artròpodes verinosos per excel·lència: les aranyes i els escorpins. Tots dos presenten òrgans especialitzats per a la injecció del verí, el qual fan servir tant per caçar com per defensar-se.

  • Aranyes

Els òrgans responsables de la inoculació del verí a les aranyes són els quelícers, uns apèndixs bucals propis dels queliceromorfs situats per davant de la boca que fan servir per agafar l’aliment. Els quelícers de les aranyes tenen associada una glàndula verinosa i finalitzen en forma d’ullal. Els ullals de les aranyes presenten un canal intern que s’obre en un orifici terminal, permetent que el verí procedent de les glàndules viatgi a través seu i sigui inoculat en el cos de la víctima de manera similar a com ho faria una agulla hipodèrmica.

Les aranyes presenten la forma més evolucionada de quelícers: els quelícers en navalla. Quan amenacen amb picar, el quelícers es separen del cos i els ullals s’eleven i obren com una navalla plegable.

Detall dels quelícers d’una aranya. Imatge de domini públic (CC0) extreta de pixabay.

Entre les més verinoses per a l’ésser humà es troben les aranyes australianes dels gèneres Atrax, Hadronyche i Illawarra (conegudes com “funnel-web spiders” per la forma d’embut de les seves teranyines), el verí de les quals afecta els canals de sodi cel·lulars donant lloc a un alliberament massiu de neurotransmissors.

“Funnel web spider”de l’espècie Hadronyche cerberea. T’has fixat en la gota de verí que penja de l’extrem del seu quelícer?. Imatge de Alan Couch a Flickr (CC 2.0).
  • Escorpins

L’òrgan inoculador en els escorpins és el tèlson, una peça situada al final de l’abdomen de molts artròpodes que, en aquest cas, està transformat en un aparell verinós acabat en fibló. Igual que els quelícers de les aranyes, el tèlson dels escorpins està associat a glàndules verinoses i la inoculació del verí té lloc mitjançant la injecció del fibló.

Escorpí de l’espècie Centruroides vittatus, comuna al centre de EUA i del nord de Mèxic. En vermell, el tèlson acabat en fibló. Imatge de domini públic (CC0).

Els escorpins fan servir el verí per caçar, el qual sol ser ric en neurotoxines que provoquen alteracions severes del sistema nerviós central i perifèric de la presa per dissociació dels sistemes simpàtic i parasimpàtic. En humans, el verí pot causar des de dolor local intens fins arítmies cardíaques o edemes pulmonars, com en el cas de l’espècie índia Hottentotta tamulus, considerada una de les més verinoses.

ALERTA!: No tots els aràcnids i grups relacionats presenten glàndules verinoses; p. ex. opilions, solífugs o aranyes camell i amblipigis NO són verinosos.

D’esquerra a dreta: opilió (imatge de Daniel Jolivet a Flickr, CC2 .0), solífug (CC 3.0) i amblipigi (imatge de Geoff Gallice a Flickr).

Miriàpodes

Els miriàpodes (subfílum Myriapoda) es divideixen en milpeus (classe Diplopoda) i centpeus (classe Chilopoda), i tots dos generen substàncies verinoses.

  • Milpeus

Els milpeus, caracteritzats per presentar un cos dividit en molts segments amb dos parells de potes en quasi tots ells, són essencialment detritívors i inofensius. Tanmateix, generen substàncies irritants o tòxiques (alcaloides, benzoquinonas, fenols) com a mecanisme defensiu. Aquestes substàncies poden ser càustiques, cremant l’exosquelet d’insectes depredadors o causant cremades a la pell i mucoses d’animals més grans.

Les toxines dels milpeus es generen en unes glàndules situades a cada segment del seu cos conegudes com a odoríferes o repugnatòries, i el seu alliberament pot tenir lloc bé per compressió de l’organisme (p. ex., quan se’l volen menjar) o mitjançant uns orificis situats en els laterals de cada segment.

A simple vista, les glàndules, situades en els laterals del cos, són difícils d’observar. Imatge de Thomas Shahan a Flickr (CC 2.0).

CURIOSITAT: els lèmurs negres de Madagascar (Eulemur macaco) recullen milpeus i, després de mossegar-los i haver estimulat les seves glàndules, se’ls freguen per tot el cos per cobrir-se de les substàncies que alliberen, les quals actuen com a repel·lent d’insectes.

Pots veure-ho en aquest vídeo de National Geographic. Et recomanem que ho vegis fins al final. Et divertirà el resultat!

  • Centpeus

Els centpeus, el cos dels quals està menys segmentat i cada segment presenta un sol parell de potes, són carnívors i verinosos. En aquest cas, els òrgans per inocular el verí són les forcípules, unes pinces molt desenvolupades derivades de la transformació del primer parell de potes que claven al cos de les preses o de potencials enemics. Aquestes forcípules estan lligades a unes glàndules verinoses situades a l’interior del tronc de l’individu.

Detall de les forcípules de Scolopendra cingulata. Imatge de Eran Finkle (CC 3.0).

El grup que causa més picades és el gènere Scolopendra, encara que el seu verí en humans, tot i ser la picada força dolorosa, no genera massa complicacions clíniques.

Insectes

Malgrat la seva diversitat, la classe Insecta inclou pocs organismes molt tòxics o verinosos.

Escarabats

Algunes famílies d’escarabats (ordre Coleoptera), com Meloidae, Oedemeridae i Staphylinidae (gèneres Paederus i Paederidus), presenten substàncies tòxiques dins la seva hemolimfa que són alliberades per compressió del seu cos com a mecanisme defensiu contra la depredació. En humans, aquestes substàncies causen dermatitis de diversa gravetat (abrasions).

Estafilínid de l’espècie Paederus littoralis, present a Espanya, França i Itàlia. Imatge de Alvesgaspar (CC 4.0).

En el cas de Meloidae i Oedemeridae, la toxina és la cantaridina, mentre que en els gèneres Paederus i Paederidus és la pederina, una substància exclusiva de les femelles d’aquests escarabats i de certes esponges marines, la qual es creu seria generada per un bacteri simbiont.

Xinxes

Encara que les xinxes (subordre Heteroptera) són més famoses pel seu paper com a vectors de malalties, també són causa de dermatitis en humans (p. ex. família Pentatomidae, per compressió de l’insecte i alliberament de substàncies càustiques i irritants com a defensa) i de lesions per picades acompanyades de l’alliberament d’enzims salivals (p. ex. família Belostomatidae, que fan servir per caçar i dissoldre les seves preses).

Exemplar de Belostomatidae. Tot i que no són pròpiament verinosos, els seus enzims salivals poden donar petits ensurts. Imatge de domini públic (CC0).

Himenòpters

Moltes vespes, abelles i formigues (ordre Hymenoptera) generen substàncies tòxiques o verinoses com a mètode defensiu. Les femelles d’una gran majoria d’himenòpters han desenvolupat un fibló al final de l’abdomen resultat de l’evolució de l’ovopositor (infraordre Aculeata); tanmateix, també n’hi ha que inoculen aquestes substàncies mitjançant mossegades.

Les formigues (família Formicidae) ataquen generalment mitjançant mossegades, i algunes espècies, com les formigues de foc (Solenopsis spp.) o les formigues bala (Paraponera spp., Dinoponera spp.), també mitjançant picades del seu fibló. Entre les substàncies més conegudes està l’àcid fòrmic, exclusiu de la subfamília Formicinae, mentre que les formigues de foc injecten alcaloides del grup de les piperidines. La picada de les formigues bala, localitzades a Centre i Sud-Amèrica, és considerada la més dolorosa entre els insectes segons l’Índex Schmidt (similar a una ferida per arma de foc), encara que no sol ser mortal en humans.

Formiga vermella de l’espècie Solenopsis invicta (esquerra, imatge de domini públic (CC0)) i formiga bala de l’espècie Paraponera clavata (dreta, imatge de April Nobile / © AntWeb.org / CC BY-SA 3.0).

Les femelles de la majoria de vespes dins Aculeata i de les abelles presenten fibló. El seu verí sol ser ric en fosfolipases, i en humans el seu efecte va des d’inflamacions locals a reaccions anafilàctiques greus (en casos d’hipersensibilitat o per nombre massiu de picades, com ha passat algun cop amb “l’abella assassina” a Amèrica). La picada de la vespa caça taràntules (Pepsis formosa), de Mèxic i el sud d’EUA, és considerada la segona més dolorosa després de la de la formiga bala.

Pepsis formosa, una espècie de vespa caça taràntules. Pel nom, podeu fer-vos una idea de la seva mida… Imatge de domini público (CC0).

Papallones i arnes

Moltes papallones i arnes (ordre Lepidoptera), ja sigui en la seva fase larvària, adulta o en ambdues, resulten tòxiques per altres organismes com a mecanisme contra la depredació.

Les erugues de nombroses espècies presenten pèls urticants que causen irritacions i inflamacions en humans (erucisme), com la de la processionària del pi (Thaumetopoea pityocampa), una plaga molt estesa al sud d’Europa i d’Amèrica.

Niu d’erugues de processionària en un pi. Imatge de John H. Ghent (CC 3.0).

D’altra banda, els adults d’algunes espècies, com els de la papallona monarca (Danaus plexippus) o els de les gitanes (Zygaena spp.), tots dos de colors molt cridaners (aposematisme, un tipus de mimetisme), presenten substàncies tòxiques contra depredadors dins dels seus teixits; en el cas de la papallona monarca, les adquireixen per ingestió de plantes tòxiques del gènere Asclepias.

Adult de Zygaena transalpina. Imatge de gailhampshire (CC 2.0).

.             .             .

T’ha semblat interessant? Coneixes algun altre artròpode verinós o tòxic digne de menció? No dubtis a deixar les teves aportacions i preguntes en els comentaris!

Referències

La imatge de portada és de domini públic (CC0) i va ser obtinguda a través de Pixabay.

Migration in danger! The disappearance of the monarch butterfly

Generally, we tend to think of migration as an event exclusively linked to complex organisms (like mammals or birds). But there are always exceptions: the North American populations of the monarch butterfly (Danaus plexippus) cover a distance of almost 5000km (more than some complex animals!) in order to reach their hibernation areas, where there can be concentrated thousands of specimens during the winter. Unfortunately, the migration phenomenon depend on many factors that are being damaged by anthropogenic pressure nowadays, so that the future of these populations and also their migration are in danger.

Throughout this article, you will learn some of the most curious biology traits of these organisms, the main causes that could be endangering their populations and the consequences that this would entail.

INTRODUCTION

The monarch butterfly (Danaus plexippus) is a butterfly of the Nymphalidae family. It’s also probably one the most well-known butterflies of North America due to its long migration, that their specimens perform from the north of EEUU and Canada to California coast and Mexico, covering a distance of almost 5000km to reach their hibernation areas. It’s, by far, the insect that performs the widest and large migration of all.

Specimen of monarch butterfly (Danaus plexippus) with its typical color pattern: white, black and orange (Picture by Peter Miller on Flickr, Creative Commons).

Although the North American populations of this species are the most known worldwide due to their migration pattern, there are also monarch butterflies in some Atlantic islands (Canary islands, Azores and Madeira), and sometimes also as eventual migrators that reach the coasts of Western Europe (United Kingdom and Spain). Moreover, they were introduced in New Zealand and Australia during the XIX century.

LIFE CYCLE

The life cycle of this species is very unique. First of all, they’re considered specialist butterflies: they lay their eggs exclusively over plants of the Asclepias genus (also known as milkweeds), and their newborn caterpillars (which are black, white and yellow striped) feed only on these plants. This is a very interesting fact, because the plants of this genus contain cardiac glycosides that are progressively assimilated by the caterpillar tissues, which let them to acquire a disgusting taste that prevents them to be predated. This taste will last during their adult phase.

oruga_mariposa_monarca-algodoncillo
Caterpillar of a monarch butterfly (Picture by Lisa Brown on Flickr, Creative Commons).

Once completed the larva phase, the metamorphosis take place so that the caterpillars become adult butterflies colored in black, white and orange. Both caterpillar and butterfly color patterns carry out a communicative function: it’s a mechanism to warn other animal of their toxicity, fact which is known as aposematic mimicry (this phenomenon is very frequent in a lot of group of animals, even in mammals).

metamorfosis_mariposa_monarca
Phases of the metamorphosis of the monarch butterfly (Picture by Steve Greer Photography).

The adult phase also has some particularities: during the mating season (April-August) some generations of adults are generated, and each of them has a life expectancy of a few weeks, more or less. Then, an awesome event takes place: the butterflies of the generation born at the end of August (when temperatures get low and days became shorter) stops the maturing process of their reproductive organs (phenomenon known as diapause) so they can spend their energy on enlarging their life expectancy to 9 months. This generation is known as “Methuselah generation” due to its longevity.

The increase of their longevity allows this generation to cover the long distance required to reach the hibernation areas during the autumn (Mexico and California coast) and then to come back to the north of America at the end of the winter.

santurario_el_rosario-México
Hundreds of monarch butterflies flying over the place called ‘El Santuario ‘El Rosario” (Mexico) (Picture by Luna sin estrellas on Flickr, Creative Commons).

A ROUND TRIP: THE GREAT MIGRATION

Although the monarch butterfly isn’t only located in North America, there is no evidence nowadays showing that the other populations of monarch butterflies do such a long migration. It’s believed that the fact that only these populations of butterflies go on a trip this long is due to the wide spreading of plants of the Asclepias genus over all North America that took place in the past. Scientists suggest this event allowed the monarch butterflies to spread progressively to the south.

WHICH PLACES DO THE BUTTERFLIES VISIT?

A migration is always a complex process. In this case, the migration to the south is divided into two simultaneous migrations:

  • The east migration: this trip is made by those butterflies that fly from the east of the Rocky Mountains, South of Canada and a big part of USA to the central part of Mexico (90% of all the monarch butterflies located in North America go on this trip).
  • The west migration: this trip is made by those butterflies that fly from the west of the Rocky Mountains, South of Canada and a little part of USA to the California coast (10% of all the monarch butterflies located in North America go on this trip).
Migratory patterns of the monarch butterfly in North America (round trip) (Sources: Monarchwatch.org y Monarch Alert).

Once in the winter habitats, the butterflies plunge into a lethargic state until the next spring, when they become sexually active and start mating before heading again to the north.

It’s a very surprising event seeing all the butterflies sleeping together and covering all the plants and trees of the winter habitats!

Thousands of butterflies gather over the vegetation (Picture by Carlos Adampol Galindo on Flickr, Creative Commons).

PROTECTED AREAS

There exists a lot of protected areas all over the places where the butterflies go through.

One of the most important protected areas is the Monarch Butterfly Biosphere Reserve (Mexico City), which is considered a World Heritage Site by the UNESCO since 2008.

Monarch Butterfly Biosphere Reserve (Picture by Michelle Tribe on Flickr, Creative Commons).

And why are these butterflies so protected? Besides the fact that their migration pattern is considered an incredible phenomenon, they are pollinators that contribute to the pollination of the wild flora and also of the crops of North America.

THE ‘QUEEN’ IS IN DANGER!

Although there exists a huge effort to protect them, the migratory phenomenon of the North American monarch butterflies is in danger nowadays due to the anthropic pressure, which could also put their populations at risk in the future.

According to the data generated by the WWF, the surface of the winter habitats occupied by these butterflies has decreased 94% in 10 years, going from 27,48 acres occupied in 2003 to only 1,65 acres in 2013. This is the lower value registered in the last 20 years.

Decresing of the surface occupied by the monarch butterflies in the winter habitats (Data form WWF website).

Even though the surface occupied by these organisms has been fluctuating over the years as a part of a natural process, this pronounced decreasing that has taken place in only a few years suggests that butterflies are stopping their annual migrations to the south.

Total occupied area by the butterflies in their winter habitats since 1993 to 2013 (WWF-Telcel-CONANP).

This recession has also been registered in other species of butterflies at different emplacements all over the world, so there must exist some kind of factor in common with the ones affecting the North American monarch butterfly populations.

WHAT COULD BE THE MAIN CAUSES OF THIS RECESSION?

According to the WWF, the main causes that could being putting in danger the migration process of the monarch butterflies are:

  • The reduction of the surface occupied by plants of the Asclepias genus: as we said above, the caterpillars feed exclusively on these plants. But the use of certain herbicides and the changes on the rain patterns could being limiting their dispersal over a big part of North America.
  • Deforestation: cutting down trees massively and the subsequent desertization could being reducing their winter habitats.
  • Extreme climate: the global change, which entails changes in temperature and rain patterns, could being putting at risk the survival of adult butterflies, preventing them to reach the longevity required to carry out complete migrations.

WHICH EFFORTS ARE MADE TO PROTECT THESE POPULATIONS?

As I said above, monarch butterflies are an essential part of the pollination net of North America and also iconic insects, so there exists a big interest on protecting them.

Nowadays, most of the protected areas of North America are making a big effort to improve the quality of their habitats. Among them, the Monarch Butterfly Biosphere Reserve (Mexico) along with the WWF are trying to restore the woods where butterflies hibernate and also promoting a sustainable tourism (enter this link to see more information).

 .            .            .

The case of the monarch butterfly is only one of a huge list of animals in danger. Nowadays, a lot of animals with complex migration patterns and wide spreading areas are suffering similar pressures, mostly of them with an anthropogenic origin. There’s still so much work to do, and it depends on all of us.

REFERENCES

Main picture by Carlos Adampol Galindo on Flickr.

Difusió-anglès

Migració en perill! La papallona monarca desapareix

Generalment, tendim a associar els fenòmens migratoris amb organismes complexes (grans mamífers i aus). Però, com se sol dir, sempre hi ha excepcions: les poblacions nord-americanes de la papallona monarca (Danaus plexippus) realitzen cada any un viatge de gairebé 5000km (més que el que recorren alguns animals superiors!) amb l’objectiu d’assolir les àrees d’hibernació, on s’hi concentren milers d’exemplars. Malauradament, els fenòmens migratoris depenen de molts factors que, actualment, es troben vulnerats degut sobretot a la pressió antròpica, de manera que el futur d’aquestes poblacions, així com de les seves migracions, es troba en perill.

Al llarg d’aquest article, veurem alguns dels aspectes més curiosos de la biologia d’aquests organismes, les causes que podrien estar posant en perill les seves poblacions i les conseqüències que això comportaria.

INTRODUCCIÓ

La papallona monarca (Danaus plexippus) és un lepidòpters de la família Nymphalidae. És, possiblement, una de les papallones més conegudes de Nord Amèrica, atès que les seves poblacions realitzen cada tardor una migració de quasi 5000km des del nord dels EEUU i Canadà fins la costa de Califòrnia i Mèxic, on hi passen l’hivern. És, amb diferència, l’insecte que duu a terme la migració més extensa i nombrosa de tots.

Exemplar de papallona monarca (Danaus plexippus) amb el seu patró de colors típic: blanc, negre i taronja (Foto de Peter Miller a Flickr, Creative Commons).

Encara que les poblacions nord-americanes d’aquesta espècie són les més conegudes degut al seu patró migratori, també n’hi ha a diverses illes de l’Atlàntic (Illes Canàries, Açores i Madeira) i, ocasionalment, també com a migrants transoceàniques a Europa Occidental (Illes britàniques i Espanya). Alhora, també van ser introduïes a Nova Zelanda i Austràlia durant el segle XIX.

CICLE DE VIDA

El cicle vital d’aquesta espècie és molt singular. Per començar, es tracta d’una papallona especialista: deposita la posta exclusivament sobre plantes del gènere Asclepias, i les erugues que en neixen (de ratlles blanques, negres y grogues) s’alimenten únicament d’aquesta planta. Aquest fet és especialment important degut a què aquestes plantes contenen glicòsids cardíacs que l’eruga va assimilant fins a adquirir un gust desagradable pels depredadors, el qual conservarà a l’adultesa.

oruga_mariposa_monarca-algodoncillo
Eruga de papallona monarca (Foto de Lisa Brown a Flickr, Creative Commons).

Un cop completada la fase d’eruga, té lloc la metamorfosis, procés mitjançant el qual esdevenen papallones adultes amb el seu característic patró de colors. Els colors cridaners tant de les erugues com dels adults amaguen una funció comunicativa: es tracta d’un mecanisme per alertar de la seva toxicitat, fet que en termes científics es coneix com a aposematisme o mimetisme aposemàtic, fet força freqüents en molts grups d’animals (inclús en alguns mamífers).

metamorfosis_mariposa_monarca
Fases de la metamorfosi de la papallona monarca (Foto de Steve Greer Photography).

La fase adulta també presenta certes particularitats: durant l’època reproductiva (abril-agost), es produeixen diverses generacions d’adults, els quals tenen una esperança de vida d’unes poques setmanes. Llavors té lloc un esdeveniment sorprenent: la generació nascuda a finals d’agost, moment en què les temperatures comencen a disminuir i els dies es fan més curts, posa en pausa la seva capacitat reproductiva deixant els òrgans sexuals sense madurar (fenomen conegut com a diapausa reproductiva) i destina tots els seus recursos a allargar la seva esperança de vida fins als 9 mesos d’edat. Aquesta generació rep el nom de “generació Matusalem” atès a la seva longevitat.

Aquest augment de la longevitat permet a aquestes papallones realitzar la migració per assolir les àrees d’hivernació (costa de Califòrnia i Mèxic) i, un cop finalitzat l’hivern, tornar de nou al nord de EEUU i Canadà.

santurario_el_rosario-México
Centenars de papallones monarca sobrevolant el Santuario el Rosario (Mèxic) (Foto de Luna sin estrellas a Flickr, Creative Commons).

UNA ODISSEA D’ANADA I TORNADA: LA GRAN MIGRACIÓ

Tot i que la papallona monarca no es troba només a Nord-Amèrica, no s’ha registrat un fenomen migratori tan espectacular com el d’aquestes poblacions en cap altre dels lloc on resideix. Això es creu que és degut a l’enorme expansió que van patir les Asclepias (planta de la qual s’alimenten) per tot el territori, fet que va permetre a les papallones expandir-se cap al sud.

QUINS LLOCS VISITA LA PAPALLONA?

Les migracions sempre són fenòmens complexos. En el cas de la papallona monarca, la migració cap al sud es troba dividida en dues grans migracions simultànies:

  • La migració de l’est, formada per aquelles papallones que viatgen des de l’est de les Muntanyes Rocalloses, sud de Canadà i gran part de EEUU fins al centre de Mèxic (90% del total de papallones monarca nord-americanes).
  • La migració de l’oest, que inclou aquelles papallones que viatgen des de l’oest de les Muntanyes Rocalloses, el sud de Canadà i una petita part de EEUU fins a diversos llocs d’hibernació situats a la costa de Califòrnia (constitueixen el 10% restat de la població nord-americana).
Rutes migratòries de la papallona monarca a Nord Amèrica (anada i tornada) (Fonts: Monarchwatch.org i Monarch Alert).

Un cop a les zones d’hibernació, la papallona no es reprodueix, sinó que es sumeix en un estat letàrgic fins la primavera següent, moment en què es tornen sexualment actives, copulen i inicien el seu viatge de retorn al nord. És per això que és molt habitual trobar-les formant grans aglomeracions a sobre d’arbres durant l’hivern.

Milers de papallones monarca aglomerades sobre la vegetació dels boscos a les zones d’hibernació (Foto de Carlos Adampol Galindo a Flickr, Creative Commons).

FIGURES DE PROTECCIÓ

Allà per on passa, la papallona monarca es troba emparada per nombroses figures de protecció.

Una de les més importants és la Reserva de la Biosfera de la Papallona Monarca (Estat de Mèxic), la quan va ser declarada Patrimoni de la Humanitat per la Unesco al 2008.

Reserva de la Biosfera de la Papallona Monarca (Foto de Michelle Tribe a Flickr, Creative Commons).

I no és estrany que es trobi tan protegida: a banda de ser un espectacle impressionant, es tracta d’organismes amb un paper pol·linitzador molt rellevant degut al seu ampli rang de dispersió, fet que és vital tant per mantenir la riquesa floral salvatge com pel bon desenvolupament dels cultius de Nord Amèrica.

LA “REINA” ESTÀ EN PERILL!

Tot i els esforços que es fan per protegir-la, el fenomen migratori de la papallona monarca nord-americana es troba en perill degut a la pressió antròpica, fet que alhora podria posar en perill el futur d’aquestes poblacions.

Segons dades recents proporcionades per la WWF, la superfície ocupada per les papallones a les zones d’hibernació ha disminuït un 94% en 10 anys, passant de 27,48 acres ocupades al 2003 a tan sols 1,65 acres al 2013, la xifra més petita registrada en els últims 20 anys.

Reducció de la superfície ocupada por les papallones monarca a les zones d’hibernació (Dades de la WWF).

Si bé és cert que, de forma natural, la superfície ocupada per la papallona a les zones d’hibernació sempre ha fluctuat any rere any, fins ara no s’havia registrat un descens tan acusat i sense recuperació d’aquests valors. Per tant, les papallones estan deixant de viatjar tan al sud.

Àrea total ocupada por les papallones a les zones d’hibernació des del 1993 fins el 2013 (WWF-Telcel-CONANP).

Aquesta recessió s’ha registrat també en altres espècies de papallona arreu del món, motiu pel qual deu existir algun factor en comú que estigui afectant les seves poblacions.

QUINES PODRIEN SER LES CAUSES D’AQUESTA RECESSIÓ?

Segons la WWF, les causes que podrien estar comprometent la migració de les monarques són:

  • La reducció de l’àrea de dispersió de les Asclepias: les erugues s’alimenten exclusivament d’aquestes plantes, de les quals adquireixen la seva toxicitat. Ara bé, l’ús de determinats herbicides i els canvis en els règims de pluges podrien estar limitant el seu rang a bona part de Nord Amèrica, el que posaria en perill la seva font d’alimentació.
  • La desforestació: la tala massiva d’arbres i la desertització estarien reduint els seus hàbitats d’hibernació.
  • Clima extrem: els efectes del canvi global, com l’accentuació de les diferències de temperatura nord-sud i els canvis en els règims de pluges dificultarien la supervivència dels adults més enllà d’unes poques setmanes, impedint les migracions.

QUÈ ES FA ACTUALMENT PER AJUDAR-LA?

Danaus plexippus és una espècie amb un paper pol·linitzador molt important, motiu pel qual existeix (o hauria d’existir) un enorme interès per conservar-la en tot el seu rang de dispersió.

Actualment, la majoria de figures de protecció de Nord Amèrica estan posant tot el seu esforç en millorar les condicions dels seus hàbitats. Entre elles, la Reserva de la Biosfera de la Papallona Monarca de Mèxic juntament amb la WWF estan tractant de restaurar els boscos de les zones d’hibernació i de promoure un turisme sostenible (per saber-ne més, entra en aquest link per llegir sobre les accions que s’estan duent a terme).

 .            .            .

El cas de la papallona monarca no és un fet aïllat: a dia d’avui moltes espècies amb un rang ampli de dispersió veuen compromeses les seves poblacions i les seves migracions degut a l’impacte de diversos fenòmens, els quals, per més que no ho vulguem, solen estar causats per l’ésser humà. Encara hi ha molta feina per fer, i depèn de tots nosaltres.

REFERÈNCIES

Imatge de portada per en Carlos Adampol Galindo a Flickr.

Difusió-català

¡Migración en peligro! La mariposa monarca desaparece

Por lo general, tendemos a asociar los fenómenos migratorios a organismos complejos (grandes mamíferos y aves). Pero, como en todo, siempre hay excepciones a la regla: las poblaciones norteamericanas de la mariposa monarca (Danaus plexippus) emprenden cada año un viaje de casi 5000km (¡más que algunos grandes animales!) con el fin de alcanzar sus zonas de hibernación, en las que se aglomeran miles de ejemplares. Desgraciadamente, los fenómenos migratorios dependen de muchos factores que se encuentran vulnerados en la actualidad debido a la presión antrópica, por lo que el futuro de estas poblaciones y de sus migraciones se encuentra en peligro.

En este artículo, veremos algunos de los aspectos más curiosos de la biología de estos organismos, las causas que podrían estar comprometiendo a sus poblaciones y las consecuencias que esto acarrearía.

INTRODUCCIÓN

La mariposa monarca (Danaus plexippus) es un lepidóptero de la familia Nymphalidae. Es, posiblemente, una de las mariposas más conocidas de Norte América, ya que sus poblaciones realizan cada otoño una migración de casi 5000km desde el Norte de EEUU y Canadá hacia la costa de California y México, donde pasan el invierno. Es, con diferencia, el insecto que lleva a cabo la migración más extensa y numerosa de todos.

Ejemplar de mariposa monarca (Danaus plexippus) con su patrón de coloración típico: blanco, negro y naranja (Foto de Peter Miller en Flickr, Creative Commons).

Aunque las más conocidas de todas son las poblaciones norteamericanas debido a sus migraciones, existen poblaciones en varias islas del Atlántico (Islas Canarias, Azores y Madeira) y, ocasionalmente, también como migrantes transoceánicos que alcanzan Europa Occidental (Islas británicas y España). Además, también fueron introducidas en Nueva Zelanda y Australia durante el siglo XIX.

CICLO DE VIDA

El ciclo vital de esta especie es muy singular. Para empezar, se trata de una mariposa especialista: realiza las puestas exclusivamente en plantas del género Asclepias o algodoncillos, y las orugas que nacen de ellas (de rayas blancas, negras y amarillas) se alimentan únicamente de esta planta. Esto es especialmente importante debido a que dichas plantas contienen glicósidos cardíacos que la oruga va asimilando, adquiriendo así un sabor desagradable para los depredadores que se conservará en la etapa adulta.

oruga_mariposa_monarca-algodoncillo
Oruga de mariposa monarca (Foto de Lisa Brown en Flickr, Creative Commons).

Una vez completada la fase de oruga, tiene lugar la metamorfosis, tras las cual surgen los adultos con su característico patrón de colores. Los colores llamativos tanto de las orugas como de los adultos esconden una función comunicativa: se trata de un mecanismo para alertar de su toxicidad, lo que en términos científicos se conoce como aposematismo o mimetismo aposemático, hecho bastante frecuente en muchos otros grupos de animales (incluso en los mamíferos).

metamorfosis_mariposa_monarca
Fases de la metamorfosis de la mariposa monarca (Foto de Steve Greer Photography).

La fase adulta también destaca por sus peculiaridades: durante la época reproductiva (abril-agosto), se producen varias generaciones de adultos, los cuales tienen una esperanza de vida de unas pocas semanas. Entonces ocurre algo sorprendente: la generación nacida a finales de agosto, momento en que las temperaturas empiezan a descender y los días se hacen más cortos, pausa su capacidad reproductiva dejando sus órganos sexuales sin desarrollar (fenómeno conocido como diapausa reproductiva) y destina todos sus recursos a alargar su esperanza de vida hasta los 9 meses de edad. Esta generación es conocida como “generación Matusalén” debido a su longevidad.

Este aumento de la longevidad esconde un significado vital, pues serán éstas mariposas las que realizarán la migración para alcanzar las zonas de hibernación (costa de California y México) y, una vez finalizado el invierno, volverán de nuevo al norte de EEUU y Canadá.

santurario_el_rosario-México
Cientos de mariposas monarca volando en el Santuario el Rosario (México) (Foto de Luna sin estrellas en Flickr, Creative Commons).

UNA ODISEA DE IDA Y VUELTA: LA GRAN MIGRACIÓN

La mariposa monarca no se encuentra exclusivamente en Norteamérica, mas no se ha registrado un fenómeno migratorio tan espectacular de esta especie en ninguno de los otros lugares donde reside. Esto se cree que es debido a la enorme expansión que sufrieron los algodoncillos (planta de la cual se alimentan) por todo el territorio, lo que permitió a las mariposas expandirse hacia el sur.

¿QUÉ LUGARES VISITA?

Las migraciones siempre esconden matices. En el caso de la mariposa monarca, la migración hacia el sur está dividida en dos grandes migraciones simultáneas:

  • La migración del este, formada por aquellas mariposas que viajan desde el este de las Montañas Rocosas, sur de Canadá y gran parte de EEUU hacia el centro de México (hasta un 90% del total de mariposas monarca norteamericanas).
  • La migración del oeste, que incluye aquellas mariposas que viajan desde el oeste de las Montañas Rocosas, sur de Canadá y una pequeña parte de EEUU hacia distintos lugares de hibernación a lo largo de la costa de California (constituyen el 10% restante de la población).
Rutas migratorias de la mariposa monarca en Norteamérica (ida y vuelta) (Fuentes: Monarchwatch.org y Monarch Alert).

Una vez en las zonas de hibernación, las mariposas no se reproducen, sino que entran en un estado letárgico hasta la primavera siguiente, momento en el que se vuelven activas sexualmente, copulan y emprenden el viaje de regreso al norte. Así, es muy habitual encontrarlas formando grandes aglomeraciones sobre árboles durante el invierno.

Miles de mariposas monarca aglomeradas sobre la vegetación de los bosques en sus zonas de hibernación (Foto de Carlos Adampol Galindo en Flickr, Creative Commons).

FIGURAS DE PROTECCIÓN

Allí por donde pasa, la mariposa monarca se encuentra amparada por numerosas figuras de protección.

Una de las más importantes es la Reserva de la Biosfera de la Mariposa Monarca (Estado de México), la cual fue declarada Patrimonio de la Humanidad por la Unesco en 2008.

Reserva de la Biosfera de la Mariposa Monarca (Foto de Michelle Tribe en Flickr, Creative Commons).

Y no es de extrañar que se encuentre tan protegida: a parte de ser un espectáculo impresionante, se trata de organismos con un papel polinizador muy relevante debido a su amplio rango de dispersión, hecho que es vital tanto para mantener la riqueza floral salvaje como para el buen desarrollo de los cultivos de Norte América.

¡LA “REINA” ESTÁ EN PELIGRO!

A pesar de los esfuerzos por protegerla, el fenómeno migratorio de la mariposa monarca norteamericana podría verse comprometido por la presión antrópica, lo que podría poner en peligro el futuro de estas poblaciones.

Según datos recientes proporcionados por la WWF, la superficie ocupada por las mariposas en las zonas de hibernación ha disminuido un 94% en 10 años, pasando de 27,48 acres ocupadas en 2003 a tan sólo 1,65 acres en 2013, la cifra más pequeña desde hace 20 años.

Reducción de la superficie ocupada por las mariposas monarca en las zonas de hibernación (Datos de la WWF).

Si bien es cierto que, de forma natural, la superficie ocupada por las mariposas en las zonas de hibernación siempre ha fluctuado año tras año, hasta ahora no se había registrado un descenso tan acusado y sin recuperación de estos valores. Por lo tanto, las mariposas están dejando de viajar tan al sur.

Área total ocupada por las mariposas en las zonas de hibernación desde 1993 hasta 2013 (WWF-Telcel-CONANP).

Estos fenómenos de recesión se han registrado también en otras especies de mariposas alrededor del mundo, por lo que debe existir algún factor en común que esté afectando a sus poblaciones.

¿QUÉ PODRÍA ESTAR CAUSANDO ESTA RECESIÓN?

Según la WWF, las causas que podrían estar comprometiendo la migración de las monarcas son:

  • La reducción del área de dispersión de los algodoncillos (Asclepias spp.): las orugas se alimentan exclusivamente de estas plantas, de las cuales adquieren su toxicidad. Sin embargo, el uso de ciertos herbicidas y los cambios en los regímenes de lluvias podrían estar limitando su rango en buena parte de Norteamérica, limitando así su fuente de alimentación.
  • La deforestación: la tala masiva de árboles y la desertización estarían reduciendo sus hábitats de hibernación.
  • Clima extremo: los efectos del cambio global, como la acentuación de las diferencias de temperatura norte-sud y los cambios en los regímenes de lluvias dificultarían las supervivencia de los adultos más allá de unas pocas semanas, impidiendo las migraciones.

¿QUÉ SE HACE ACTUALMENTE POR AYUDARLA?

Danaus plexippus es una especie con un papel polinizador muy importante, por lo que existe (o debería existir) un enorme interés por conservarla en todo su rango de dispersión.

Actualmente, la mayoría de figuras de protección de Norteamérica están poniendo todos sus esfuerzos para mejorar las condiciones de sus hábitats. Entre ellas, la Reserva de la Biosfera de la Mariposa Monarca de México junto a la WWF trata de restaurar los bosques de las zonas de hibernación y de promover un turismo sostenible (para saber más sobre las acciones que se están llevando a cabo, entra en este link).

 .            .            .

El caso de la mariposa monarca no es un hecho aislado: a día de hoy muchas especies con un rango amplio de dispersión ven comprometidas sus poblaciones y sus fenómenos de migración debido al impacto de distintos fenómenos, los cuales, por más que nos pese, suelen estar causados por el ser humano. Aún hay mucho trabajo por hacer, y depende de todos.

REFERENCIAS

Imagen de portada por Carlos Adampol Galindo en Flickr.

Difusió-castellà