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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.

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¿Por qué los insectos realizan la metamorfosis?

La mayoría de insectos sufren un proceso de transformación a lo largo de su desarrollo con el fin de alcanzar la fase adulta o imaginal (p.e. las mariposas). Este proceso recibe el nombre de metamorfosis, aunque su naturaleza dista bastante de la metamorfosis que realizan los anfibios. Ahora bien, ¿te has preguntado alguna vez el porqué de esta transformación? ¿Cuál es el sentido y el origen de la metamorfosis en los insectos?

Aprende sobre los distintos tipos de metamorfosis, así como sobre el origen y razón de ser de estas transformaciones, a lo largo de este artículo.

¿Qué es la metamorfosis?

Metamorfosis de macaón (Papilio machaon) (Imagen de Jens Stolt).

La metamorfosis es un proceso biológico mediante el cual los organismos se desarrollan desde su nacimiento hasta la etapa adulta, pasando por más o menos estadios juveniles, por medio de grandes transformaciones y/o remodelaciones corporales (tanto fisiológicas como estructurales).

Existen muchos grupos de animales que se desarrollan mediante este proceso, aunque la mayoría de éstos no comparten el origen ni la naturaleza de sus transformaciones. Así, mientras que en los anfibios la metamorfosis tiene lugar mediante la remodelación de tejidos ya existentes en el cuerpo del juvenil, en los insectos tiene lugar una ruptura de los tejidos larvales y la aparición de grupos de células totalmente nuevas.

La ecdisis o muda

Para entender el proceso de metamorfosis en los insectos, primero hay que hablar sobre la muda. ¿Qué es la muda y por qué es tan importante para los insectos y los artrópodos en general?

Todos los animales regeneran de alguna forma sus tejidos más superficiales, aquellos en contacto con el medio y que los protegen de las agresiones externas. Los mamíferos recambiamos periódicamente las células epidérmicas; muchos reptiles mudan con frecuencia su piel; pero, ¿y los artrópodos?

Los artrópodos, grupo en el que se enmarcan los hexápodos (el cual incluye a los insectos), están recubiertos externamente por un exoesqueleto más o menos endurecido. A diferencia de las capas externas de otros animales, el exoesqueleto no se desprende progresivamente, y su falta de elasticidad limita el crecimiento del organismo. De esta manera, a medida que crecen éste se convierte en una barrera que limita su tamaño, por lo que deben romperlo y deshacerse de él para seguir creciendo. Este proceso de muda a saltos se conoce con el nombre de ecdisis, y es propio de los ecdisozoos (artrópodos y nematodos).

¡Echa un vistazo a este vídeo de una cícada (cigarra o chicharra) mudando!:

¿Se metamorfosean todos los hexápodos?

La respuesta es NO, aunque es necesario profundizar algo más.

Todos los hexápodos mudan para poder crecer, pero no todos experimentan cambios radicales para alcanzar la adultez, momento en el que podrán reproducirse. Así pues, podríamos dividir a los hexápodos en dos grandes grupos:

HEXÁPODOS AMETÁBOLOS (sin metamorfosis)

Grupo que incluye a los tradicionalmente conocidos como Apterygota o hexápodos sin alas (hexápodos no insectos -proturos, dipluros y colémbolos- e insectos ápteros como los Zygentoma o clásicamente conocidos como Thysanura –p.e. pececillos de plata o lepismas-) y a los Pterygota o insectos con alas que han perdido las alas secundariamente.

Individuo de Ctenolepisma lineata (Zygentoma) (Wikimedia Commons).

Dado que no tienen alas, las fases juveniles de los hexápodos ametábolos apenas distan anatómicamente de la fase adulta (dado que todas las fases del ciclo vital son ápteras). Así pues, el desarrollo juvenil es más sencillo y su anatomía no sufre grandes cambios para adquirir la constitución del adulto; es decir, no hay metamorfosis. Este desarrollo también recibe el nombre de desarrollo directo.

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Desarrollo directo o ametábolo (Imagen extraída de asturnatura.com)

Los hexápodos ametábolos pueden mudar decenas de veces a lo largo de su desarrollo (hasta 50 mudas en los pececillos de plata o lepismas), incluso una vez alcanzada la madurez sexual.

INSECTOS QUE REALIZAN LA METAMORFOSIS

Todos los insectos con alas o Pterygota (menos aquellos que las pierden secundariamente).

Ejemplar de Sympetrum flaveolum (Imagen de André Karwath)

A diferencia de los anteriores, las fases juveniles sí se diferencian físicamente de la fase adulta, por lo que tras sucesivas mudas de crecimiento sufren una última muda o transformación que da lugar al adulto alado totalmente maduro, capaz de reproducirse. Una vez alcanzada la adultez, estos insectos no vuelven a mudar.

Tipos de metamorfosis en los insectos

Así pues, únicamente los insectos Pterygota sufren un proceso de metamorfosis propiamente dicho, gracias a la cual adquieren las alas además de alcanzar la madurez sexual. Ahora bien, no todos estos insectos se transforman de la misma forma.

Existen, esencialmente, dos tipos de metamorfosis: la hemimetábola (sencilla o incompleta) y la holometábola (compleja o completa). ¿Cuáles son sus diferencias?

Metamorfosis hemimetábola

En la metamorfosis sencilla, incompleta o hemimetábola, los insectos jóvenes pasan por varias mudas sucesivas hasta alcanzar la etapa adulta (o imaginal) sin que ello suponga pasar por un estadio de inactividad (pupa) y sin dejar nunca de alimentarse.

Nada más nacer, la cría recibe el nombre de ninfa, la cual guarda cierto parecido con el adulto pero sin presentar aún alas ni órganos sexuales. Normalmente, las fases ninfales y el adulto no comparten alimento ni hábitat, es decir, ocupan nichos ecológicos totalmente distintos; de hecho, en muchas ocasiones las ninfas son acuáticas y, tras alcanzar la madurez, pasan a vivir en tierra firme (p.e. efímeras).

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__Ejemplar adulto de la especie de efímera Ephemera danica __________________(Imagen de Marcel Karssies).

En este tipo de metamorfosis, las ninfas pasan por varias mudas de crecimientos sucesivas gracias a las que van formándose las alas progresivamente. Finalmente, la ninfa realiza la última muda, tras la cual surgirá el organismo adulto capaz de reproducirse y con las alas totalmente desarrolladas.

El resumen de este proceso sería el siguiente:

heterometabolo
__Desarrollo hemimetábolo de un saltamontes _____(imagen extraída de asturnatura.com)

Estos insectos también reciben el nombre de exopterigotos (del latín exo- = “fuera” + pteron = “alas”), puesto que las alas se desarrollan en la parte exterior del cuerpo de forma progresiva y visible.

Metamorfosis holometábola

Es el caso más radical de metamorfosis en los insectos y, probablemente, el más conocido por todos. Uno de los ejemplos más típicos es el de los lepidópteros (mariposas y polillas), pero también son holometábolos los coleópteros (escarabajos), los himenópteros (abejas, avispas y hormigas) y los dípteros (moscas y mosquitos).

En la metamorfosis compleja, completa u holometábola, los insectos eclosionan en forma de larva, una fase muy prematura del organismo en desarrollo que dista mucho morfológicamente de la fase adulta y que, como en el caso anterior, no comparte hábitat ni alimento con los adultos. Estas larvas crecen, como las ninfas en la metamorfosis hemimetábola, mediante mudas sucesivas hasta que alcanzan el tamaño suficiente para sobrellevar el proceso de metamorfosis propiamente dicho, momento en el que llevan a cabo su última muda.

Larva escarabeiforme (coleóptero) (“Curl grub” by Toby Hudson – Own work. Licensed under CC BY-SA 3.0 via Wikimedia Commons).

Tras la última fase larvaria, la larva entra normalmente en un estadio de inactividad, en el cual deja de alimentarse y permanece inmóvil; esta fase recibe el nombre de estadio pupal (formando la pupa, o crisálida en el caso de las mariposas). En ocasiones, al término de esta fase los organismos ya empiezan a parecerse bastante al adulto debido a las reorganizaciones estructurales que tienen lugar a nivel anatómico y a la aparición de nuevos órganos y tejidos.

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Pupa de Cetonia aurata (coleóptero) (“Cetoine global” by Didier Descouens – Own work. Licensed under CC BY-SA 3.0 via Wikimedia Commons)

Una vez finalizado el proceso de transformación, el organismo se reactiva y adquiere definitivamente su forma adulta sexualmente madura y unas alas plenamente formadas.

En resumen, el esquema de este proceso sería el siguiente:

metamorfosis
Desarrollo holometábolo de un lepidóptero (Imagen extraída de ___________________________astrunatura.com)

Así como en los hemimetábolos la aparición de las alas es un proceso apreciable a lo largo del desarrollo, en los holometábolos éstas se forman en el interior del cuerpo y empiezan a ser visibles generalmente al final de la fase pupal. Es por esto que reciben también el nombre de endopterigotos (del latín endo- = “dentro” + pteron = “alas”).

Origen y función de la metamorfosis en los insectos

Origen: el registro fósil

Los insectos son, como ya comentamos en artículos anteriores, uno de los animales con mayor éxito evolutivo. Entre un 40%-60% de todas especies de insectos son holometábolas (metamorfosis completa), por lo que deducimos que la holometabolía es un fenómeno que ha sido seleccionado positivamente; de hecho, los registros fósiles sugieren que la holometabolía surgió únicamente una vez, por lo que todos los insectos holometábolos procederían del mismo ancestro.

Según estos datos, los insectos sin alas o Apterygota primitivos y los primeros insectos con alas eran ametábolos; posteriormente, durante el Carbonífero y el Pérmico (300MA) todos los insectos con alas o Pterygota ya presentaban un inicio de hemimetabolía (metamorfosis parcial); por último, los primeros insectos considerados holometábolos aparecerían durante el Pérmico (280MA).

¿Cuál podría ser la razón de esta selección positiva?

Si recordáis, en apartados anteriores hablábamos sobre las distintas fuentes de alimentación y hábitat de las fases juveniles y de los adultos; el hecho que en distintas fases de un mismo ciclo vital se exploten recursos distintos evitaría la competición intraespecífica (competición por los recursos entre organismos de una misma especie). Este hecho supondría una ventaja enorme para estos organismos, motivo por el cual el desarrollo holometábolo, que se caracteriza por la sucesión de fases muy diferenciadas, podría haber tenido mayor éxito que el desarrollo hemimetábolo y, obviamente, que el ametábolo o directo.

Así pues, podemos decir que el sentido funcional principal de la metamorfosis sería minimizar la competencia intraespecífica por los recursos. Pero aún hay más: cuanto más especializadas sean las distintas fases de un insecto, mayor será la probabilidad de explotar más y mejor los recursos. En las formas parásitas, por ejemplo, las diferencias entre las distintas fases suelen ser grandes, pues las condiciones difíciles a las que se enfrentan (p.e. condiciones internas del cuerpo del hospedador) requieren de una gran especialización en cada momento.

Sin título
Larva y adulto de Danaus plexippus (mariposa monarca) (fuentes: imagen de la larva por Victor Korniyenko, Creative Commons; imagen del adulto de dominio público).

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Así pues, igual que la aparición de las alas promovió la expansión y diversificación de los insectos por todo el globo, la metamorfosis podría haber actuado como motor diversificador al aumentar la capacidad para explotar más y mejor los recursos.

REFERENCIAS

Imagen de portada de Steve Greer Photography.

Difusió-castellà