Insecto

Los insectos o Insecta (del latín insectum ) son invertebrados hexápodos pancrustáceos y el grupo más grande dentro del filo de los artrópodos . Las definiciones y circunscripciones varían; por lo general, los insectos comprenden una clase dentro de los Arthropoda. Como se usa aquí, el término Insecta es sinónimo de Ectognatha . Los insectos tienen un exoesqueleto quitinoso , un cuerpo de tres partes ( cabeza , tórax y abdomen ), tres pares de patas articuladas , ojos compuestos y un par de antenas . Los insectos son el grupo de animales más diverso; incluyen más de un millón de especies descritas y representan más de la mitad de todos los organismos vivos conocidos . [1] [2] El número total de especies existentes se estima entre seis y diez millones; [1] [3] [4] potencialmente más del 90% de las formas de vida animal en la Tierra son insectos. [4] [5] Los insectos se pueden encontrar en casi todos los ambientes , aunque solo un pequeño número de especies residen en los océanos, que están dominados por otro grupo de artrópodos, los crustáceos , en los que investigaciones recientes han indicado que los insectos anidan.

Insecto
Rango temporal: Carbonífero-Presente
Collage de insectos.png
En el sentido de las agujas del reloj, desde la parte superior izquierda: mosca danzante ( Empis livida ), gorgojo de nariz larga ( Rhinotia hemistictus ), grillo topo ( Gryllotalpa brachyptera ), avispa alemana ( Vespula germanica ), polilla de la goma emperador ( Opodiphthera eucalypti ), chinche asesina ( Harpactorinae )
Un coro de varias especies de Magicicada.
clasificación cientifica mi
Reino: Animalia
Filo: Artrópodos
Clade :Pancrustácea
Subfilo: Hexápoda
Clase: Insecta
Linnaeus , 1758
Subgrupos

Ver texto .

Sinónimos
  • Ectognatha
  • Entomida

Casi todos los insectos nacen de los huevos . El crecimiento de los insectos está limitado por el exoesqueleto inelástico y el desarrollo implica una serie de mudas . Las etapas inmaduras a menudo difieren de los adultos en estructura, hábito y hábitat, y pueden incluir una etapa de pupa pasiva en aquellos grupos que experimentan una metamorfosis en cuatro etapas . Los insectos que experimentan una metamorfosis en tres etapas carecen de una etapa de pupa y los adultos se desarrollan a través de una serie de etapas ninfales . [6] La relación de nivel superior de los insectos no está clara. Se han encontrado insectos fosilizados de enorme tamaño desde la Era Paleozoica , incluidas libélulas gigantes con envergaduras de 55 a 70 cm (22 a 28 pulgadas). Los grupos de insectos más diversos parecen haber coevolucionado con las plantas con flores .

Los insectos adultos normalmente se mueven caminando, volando o, a veces, nadando. Dado que permite un movimiento rápido pero estable, muchos insectos adoptan un paso trípedo en el que caminan con las patas tocando el suelo en triángulos alternos, compuestos por la parte delantera y trasera de un lado y el medio del otro lado. Los insectos son los únicos invertebrados que han evolucionado el vuelo, y todos los insectos voladores derivan de un antepasado común. Muchos insectos pasan al menos parte de su vida bajo el agua, con adaptaciones larvarias que incluyen branquias , y algunos insectos adultos son acuáticos y tienen adaptaciones para nadar. Algunas especies, como los zancudos , son capaces de caminar sobre la superficie del agua. Los insectos son en su mayoría solitarios, pero algunos, como ciertas abejas , hormigas y termitas , son sociales y viven en colonias grandes y bien organizadas. Algunos insectos, como las tijeretas , muestran cuidados maternos, protegiendo sus huevos y crías. Los insectos pueden comunicarse entre sí de diversas formas. Las polillas machos pueden sentir las feromonas de las polillas hembras a grandes distancias. Otras especies se comunican con sonidos: los grillos hacen estridencias o frotan sus alas para atraer a una pareja y repeler a otros machos. Los escarabajos lampiridos se comunican con la luz.

Los seres humanos consideran ciertos insectos como plagas e intentan controlarlos utilizando insecticidas y una serie de otras técnicas. Algunos insectos dañan los cultivos al alimentarse de savia, hojas, frutos o madera. Algunas especies son parásitos , y pueden vector enfermedades. Algunos insectos desempeñan funciones ecológicas complejas; Las moscas azules , por ejemplo, ayudan a consumir carroña pero también propagan enfermedades. Los insectos polinizadores son esenciales para el ciclo de vida de muchas especies de plantas con flores de las que la mayoría de los organismos, incluidos los seres humanos, dependen al menos en parte; sin ellos, la porción terrestre de la biosfera quedaría devastada. [7] Muchos insectos se consideran ecológicamente beneficiosos como depredadores y unos pocos proporcionan un beneficio económico directo. Los gusanos de seda producen seda y las abejas producen miel y ambos han sido domesticados por humanos. Los insectos se consumen como alimento en el 80% de las naciones del mundo, por personas de aproximadamente 3000 grupos étnicos. [8] [9] Las actividades humanas también tienen efectos sobre la biodiversidad de insectos .

La palabra "insecto" proviene de la palabra latina insectum , que significa "con un cuerpo con muescas o dividido", o literalmente "cortar", del participio pasivo perfecto singular neutro de insectare , "cortar, cortar", de en - "en" y secare "cortar"; [10] porque los insectos aparecen "cortados en" tres secciones. Un calco del griego ἔντομον [ éntomon ], "cortado en secciones", Plinio el Viejo introdujo la designación latina como una traducción prestada de la palabra griega ἔντομος ( éntomos ) o "insecto" (como en entomología ), que era la de Aristóteles . término para esta clase de vida, también en referencia a sus cuerpos "con muescas". "Insecto" aparece documentado por primera vez en inglés en 1601 en la traducción de Plinio de Holanda . Las traducciones del término de Aristóteles también forman la palabra habitual para "insecto" en galés ( trychfil , de trychu "cortar" y mil , "animal"), serbocroata ( zareznik , de rezati , "cortar"), ruso ( насекомое nasekomoje , de seč '/ - sekat' , "cortar"), etc. [10] [11]

La definición precisa del taxón Insecta y el nombre equivalente en inglés "insecto" varía; En la tabla se muestran tres definiciones alternativas.

Definición de insecta
GrupoDefiniciones alternativas
Collembola (colémbolos)Insecta sensu lato
= Hexapoda
Entognatha
(parafilético)
Apterygota
(hexápodos sin alas)
(parafilético)
Protura (cabezas de cono)
Diplura (colas de cerdas de dos puntas)
Archaeognatha (colas de cerdas saltarinas)Insecta sensu stricto
= Ectognatha
Zygentoma (pez plateado)
Pterygota (insectos alados)Insecta sensu estricto

En la circunscripción más amplia , Insecta sensu lato se compone de todos los hexápodos . [12] [13] Tradicionalmente, los insectos definidos de esta manera se dividían en "Apterygota" (los primeros cinco grupos en la tabla), los insectos sin alas, y Pterygota , los insectos alados y secundarios. [14] Sin embargo, estudios filogenéticos modernos han demostrado que "Apterygota" no es monofilético, [15] por lo que no forma un buen taxón. Una circunscripción más estrecha restringe los insectos a los hexápodos con partes bucales externas y comprende solo los últimos tres grupos de la tabla. En este sentido, Insecta sensu stricto equivale a Ectognatha. [12] [15] En la circunscripción más estrecha, los insectos están restringidos a hexápodos que son alados o descendientes de ancestros alados. Insecta sensu strictissimo es entonces equivalente a Pterygota. [16] A los efectos de este artículo, se utiliza la definición intermedia; Los insectos consisten en dos taxones sin alas, Archaeognatha (colas de cerdas saltarinas) y Zygentoma (pez plateado), más el Pterygota alado o secundario.

Hexapoda (Insecta, Collembola , Diplura , Protura )

Crustáceos ( cangrejos , camarones , isópodos , etc.)

Myriapoda

Pauropoda

Diplopoda (milpiés)

Chilopoda (ciempiés)

Symphyla

Chelicerata

Arachnida ( arañas , escorpiones , ácaros , garrapatas , etc.)

Eurypterida (escorpiones marinos: extintos)

Xiphosura (cangrejos herradura)

Pycnogonida (arañas marinas)

Trilobites (extintos)

Un árbol filogenético de los artrópodos y grupos relacionados [17]

La evolución ha producido una enorme variedad de insectos. En la foto se muestran algunas formas posibles de antenas .

Aunque tradicionalmente agrupados con milpiés y ciempiés, posiblemente sobre la base de adaptaciones convergentes a la terrestrialización [18], ha surgido evidencia que favorece lazos evolutivos más estrechos con los crustáceos . En la teoría de Pancrustacea , los insectos, junto con Entognatha , Remipedia y Cephalocarida , forman un clado natural etiquetado como Miracrustacea dentro de Crustáceos, ahora llamado Pancrustacea. [19]

Los insectos forman un solo clado, estrechamente relacionado con los crustáceos y miriápodos . [20]

Otros artrópodos terrestres, como ciempiés , milpiés , escorpiones , arañas , cochinillas , ácaros y garrapatas a veces se confunden con insectos, ya que sus planes corporales pueden parecer similares, compartiendo (como todos los artrópodos) un exoesqueleto articulado. Sin embargo, tras un examen más detenido, sus características difieren significativamente; más notablemente, no tienen la característica de seis patas de los insectos adultos. [21]

La filogenia de alto nivel de los artrópodos sigue siendo un tema de debate e investigación. En 2008, investigadores de la Universidad de Tufts descubrieron lo que creen que es la impresión de cuerpo completo más antigua conocida del mundo de un insecto volador primitivo, un espécimen de 300 millones de años del período Carbonífero . [22] Se consideró que el fósil de insecto más antiguo era el Devónico Rhyniognatha hirsti , del pedernal Rhynie de 396 millones de años . [23] Sin embargo, otros análisis han cuestionado esta ubicación, encontrando que es más probable que sea un miriápodo. [24]

Se han producido cuatro superradiaciones de insectos: escarabajos (de hace unos 300 millones de años), moscas (de hace unos 250 millones de años), polillas y avispas (ambos de hace unos 150 millones de años). [25] Estos cuatro grupos representan la mayoría de las especies descritas. Las moscas y polillas junto con las pulgas evolucionaron a partir de Mecoptera .

Los orígenes del vuelo de los insectos siguen siendo oscuros, ya que los primeros insectos alados que se conocen actualmente parecen haber sido voladores capaces. Algunos insectos extintos tenían un par adicional de aletas adheridas al primer segmento del tórax, para un total de tres pares. A partir de 2009, ninguna evidencia sugiere que los insectos fueran un grupo de animales particularmente exitoso antes de que evolucionaran para tener alas. [26]

Los órdenes de insectos del Carbonífero Tardío y del Pérmico Temprano incluyen ambos grupos existentes , sus grupos de tallo, [27] y varios grupos del Paleozoico , ahora extintos. Durante esta era, algunas formas gigantes parecidas a libélulas alcanzaron una envergadura de 55 a 70 cm (22 a 28 pulgadas), haciéndolas mucho más grandes que cualquier insecto vivo. Este gigantismo puede deberse a niveles más altos de oxígeno atmosférico que permitieron una mayor eficiencia respiratoria en relación con la actualidad. La falta de vertebrados voladores podría haber sido otro factor. La mayoría de los órdenes extintos de insectos se desarrollaron durante el período Pérmico que comenzó hace unos 270 millones de años. Muchos de los primeros grupos se extinguieron durante el evento de extinción Pérmico-Triásico , la extinción masiva más grande en la historia de la Tierra, hace unos 252 millones de años. [28]

Los himenópteros de notable éxito aparecieron hace 200 millones de años en el período Triásico , pero alcanzaron su amplia diversidad más recientemente en la era Cenozoica , que comenzó hace 66 millones de años. Varios grupos de insectos de gran éxito evolucionaron junto con las plantas con flores , una poderosa ilustración de la coevolución. [29]

Muchos géneros de insectos modernos se desarrollaron durante el Cenozoico. Los insectos de este período se encuentran a menudo conservados en ámbar , a menudo en perfectas condiciones. El plan corporal, o morfología , de tales especímenes se compara así fácilmente con las especies modernas. El estudio de los insectos fosilizados se llama paleoentomología .

Filogenia

Taxonomía

Clasificación
Insecta
Dicondylia
Pterygota

Cladograma de grupos de insectos vivos, [33] con números de especies en cada grupo. [4] Los Apterygota , Palaeoptera y Exopterygota son posiblemente grupos parafiléticos .

La sistemática tradicional basada en la morfología o la apariencia le ha dado a la Hexapoda el rango de superclase , [34] : 180 e identificó cuatro grupos dentro de ella: insectos (Ectognatha), colémbolos ( Collembola ), Protura y Diplura , siendo estos tres últimos agrupados como Entognatha sobre la base de partes de la boca internalizadas. Las relaciones supraordinales han sufrido numerosos cambios con el advenimiento de métodos basados ​​en la historia evolutiva y los datos genéticos. Una teoría reciente es que los Hexapoda son polifiléticos (donde el último ancestro común no era un miembro del grupo), y las clases de entognath tienen historias evolutivas separadas de Insecta. [35] Se ha demostrado que muchos de los taxones tradicionales basados ​​en la apariencia son parafiléticos, por lo que en lugar de usar rangos como subclase , superorden e infraorden , ha demostrado ser mejor usar agrupaciones monofiléticas (en las que el último ancestro común es un miembro de el grupo). A continuación se muestran las agrupaciones monofiléticas mejor respaldadas para Insecta.

Los insectos se pueden dividir en dos grupos tratados históricamente como subclases: insectos sin alas, conocidos como Apterygota, e insectos alados, conocidos como Pterygota. Los Apterygota consisten en el orden primitivamente sin alas de los peces plateados (Zygentoma). Archaeognatha componen la Monocondylia según la forma de sus mandíbulas , mientras que Zygentoma y Pterygota se agrupan como Dicondylia. Los propios Zygentoma posiblemente no sean monofiléticos , siendo la familia Lepidotrichidae un grupo hermano de las Dicondylia (Pterygota y el resto de Zygentoma). [36] [37]

Paleoptera y Neoptera son órdenes aladas de insectos que se diferencian por la presencia de partes endurecidas del cuerpo llamadas escleritos , y en los Neoptera, músculos que permiten que sus alas se plieguen de manera plana sobre el abdomen. Neoptera además puede dividirse en a base de metamorfosis incompleta ( Polyneoptera y Paraneoptera ) y los grupos completos basados en la metamorfosis. Ha resultado difícil aclarar las relaciones entre los órdenes en Polyneoptera debido a los constantes descubrimientos nuevos que exigen la revisión de los taxones. Por ejemplo, los Paraneoptera han resultado estar más estrechamente relacionados con el Endopterygota que con el resto de los Exopterygota. El reciente hallazgo molecular de que los órdenes tradicionales de piojos Mallophaga y Anoplura se derivan de Psocoptera ha dado lugar al nuevo taxón Psocodea . [38] Se ha sugerido que Phasmatodea y Embiidina forman la Eukinolabia. [39] Se cree que Mantodea, Blattodea e Isoptera forman un grupo monofilético denominado Dictyoptera . [40]

Es probable que los Exopterygota sean parafiléticos con respecto al Endopterygota. Los asuntos que han suscitado controversias incluyen Strepsiptera y Diptera agrupados como Halteria basados ​​en una reducción de uno de los pares de alas, una posición que no está bien apoyada en la comunidad entomológica. [41] Los Neuropterida a menudo se agrupan o se dividen según los caprichos del taxónomo. Ahora se cree que las pulgas están estrechamente relacionadas con los mecópteros boreidos. [42] Quedan muchas preguntas en las relaciones basales entre los órdenes de endopterigotos, en particular los himenópteros.

El estudio de la clasificación o taxonomía de cualquier insecto se denomina entomología sistemática . Si se trabaja con un orden más específico o incluso con una familia, el término también puede hacerse específico para ese orden o familia, por ejemplo, dipterología sistemática .

Relaciones evolutivas

Los insectos son presa de una variedad de organismos, incluidos los vertebrados terrestres. Los primeros vertebrados terrestres existieron hace 400 millones de años y eran grandes piscívoros anfibios . A través del cambio evolutivo gradual, la insectivoría fue el siguiente tipo de dieta en evolucionar. [43]

Los insectos se encontraban entre los primeros herbívoros terrestres y actuaron como principales agentes de selección en las plantas. [29] Las plantas desarrollaron defensas químicas contra esta herbivoría y los insectos, a su vez, desarrollaron mecanismos para lidiar con las toxinas de las plantas. Muchos insectos utilizan estas toxinas para protegerse de sus depredadores. Estos insectos suelen anunciar su toxicidad con colores de advertencia. [44] Este patrón evolutivo exitoso también ha sido utilizado por imitadores . Con el tiempo, esto ha dado lugar a grupos complejos de especies coevolucionadas. Por el contrario, algunas interacciones entre plantas e insectos, como la polinización , son beneficiosas para ambos organismos. La coevolución ha llevado al desarrollo de mutualismos muy específicos en tales sistemas.

Un gráfico circular de las especies eucariotas descritas , que muestra que poco más de la mitad de ellas son insectos.

Las estimaciones sobre el número total de especies de insectos, o aquellas dentro de órdenes específicas , a menudo varían considerablemente. A nivel mundial, los promedios de estas estimaciones sugieren que hay alrededor de 1,5 millones de especies de escarabajos y 5,5 millones de especies de insectos, con aproximadamente 1 millón de especies de insectos encontradas y descritas actualmente. [45]

Entre 950.000 y 1.000.000 de todas las especies descritas son insectos, por lo que más del 50% de todos los eucariotas descritos (1,8 millones) son insectos (ver ilustración). Con solo 950.000 no insectos conocidos, si el número real de insectos es de 5,5 millones, pueden representar más del 80% del total. Como solo se describen alrededor de 20.000 nuevas especies de todos los organismos cada año, la mayoría de las especies de insectos pueden permanecer sin describir, a menos que la tasa de descripciones de especies aumente considerablemente. De los 24 órdenes de insectos, cuatro dominan en términos de número de especies descritas; al menos 670.000 especies identificadas pertenecen a Coleoptera , Diptera , Hymenoptera o Lepidoptera .

Insectos con las tendencias de población documentadas por la Unión Internacional para la Conservación de la Naturaleza , por órdenes Collembola , Hymenoptera , Lepidoptera , Odonata , y ortópteros . De 203 especies de insectos que tenían tendencias poblacionales tan documentadas en 2013, el 33% estaban en declive. [46]

En 2017, se habían registrado al menos 66 extinciones de especies de insectos en los 500 años anteriores, que generalmente ocurrieron en islas oceánicas. [47] La disminución de la abundancia de insectos se ha atribuido a la iluminación artificial, [48] cambios en el uso de la tierra como la urbanización o el uso agrícola, [49] [50] el uso de plaguicidas [51] y las especies invasoras. [52] Los estudios resumidos en una revisión de 2019 sugirieron que una gran proporción de especies de insectos están amenazadas de extinción en el siglo XXI. [53] Aunque el ecólogo Manu Sanders señala que la revisión de 2019 estuvo sesgada al excluir principalmente los datos que muestran aumentos o estabilidad en la población de insectos, y los estudios se limitaron a áreas geográficas específicas y grupos específicos de especies. [54] Un metaestudio más amplio publicado en 2020, que analiza datos de 166 encuestas a largo plazo, sugirió que las poblaciones de insectos terrestres están disminuyendo en aproximadamente un 9% por década. [55] [56] Las afirmaciones de extinciones masivas de insectos pendientes o "apocalipsis de insectos" basadas en un subconjunto de estos estudios se han popularizado en informes de noticias, pero a menudo se extrapolan más allá de los datos del estudio o hiperbolizan los resultados del estudio . [57] Otras áreas han mostrado aumentos en algunas especies de insectos, aunque actualmente se desconocen las tendencias en la mayoría de las regiones. Es difícil evaluar las tendencias a largo plazo en la abundancia o diversidad de insectos porque generalmente no se conocen mediciones históricas para muchas especies. Se carece especialmente de datos sólidos para evaluar las áreas o especies en riesgo para las regiones árticas y tropicales y la mayoría del hemisferio sur. [57]

Estimaciones del total de especies de insectos existentes [45]
Pedido Especies totales estimadas
Archaeognatha 513
Zygentoma 560
Ephemeroptera 3240
Odonata 5.899
Ortópteros 23,855
Neurópteros 5.868
Phasmatodea 3,014
Embioptera 463
Grylloblattodea 34
Mantophasmatodea 20
Plecoptera 3.743
Dermaptera 1.978
Zoraptera 37
Mantodea 2.400
Blattodea 7.314
Psocoptera 5.720
Phthiraptera 5.102
Thysanoptera 5.864
Hemiptera 103.590
Himenópteros 116,861
Strepsiptera 609
Coleópteros 386,500
Megalópteros 354
Raphidiópteros 254
Tricópteros 14.391
Lepidópteros 157,338
Dípteros 155,477
Siphonaptera 2.075
Mecoptera 757

Externo

Morfología de insectos
A - Cabeza B - Tórax C - Abdomen
  1. antena
  2. ocelos (inferior)
  3. ocelos (superior)
  4. Ojo compuesto
  5. cerebro ( ganglios cerebrales )
  6. protórax
  7. vaso sanguíneo dorsal
  8. tubos traqueales (tronco con espiráculo )
  9. mesotórax
  10. metatórax
  11. ala delante
  12. ala trasera
  13. intestino medio (estómago)
  14. tubo dorsal (corazón)
  15. ovario
  16. intestino posterior (intestino, recto y ano)
  17. ano
  18. oviducto
  19. cuerda nerviosa (ganglios abdominales)
  20. Trompas de Malpighi
  21. almohadillas tarsales
  22. garras
  23. tarso
  24. tibia
  25. fémur
  26. trocánter
  27. fore-gut (cultivo, molleja)
  28. ganglio torácico
  29. coxa
  30. glándula salival
  31. ganglio subesofágico
  32. partes de la boca

Los insectos tienen cuerpos segmentados sostenidos por exoesqueletos , la cubierta exterior dura hecha principalmente de quitina . Los segmentos del cuerpo están organizados en tres unidades distintivas pero interconectadas, o tagmata : una cabeza, un tórax y un abdomen . [58] La cabeza sostiene un par de antenas sensoriales , un par de ojos compuestos , de cero a tres ojos simples (u ocelos ) y tres conjuntos de apéndices modificados de diversas formas que forman las piezas bucales . El tórax está formado por tres segmentos: el protórax, el mesotórax y el metatórax. Cada segmento torácico sostiene un par de patas. Los segmentos meso y metatorácico pueden tener cada uno un par de alas , dependiendo del insecto. El abdomen consta de once segmentos, aunque en algunas especies de insectos, estos segmentos pueden fusionarse o reducirse de tamaño. El abdomen también contiene la mayoría de las estructuras internas digestivas , respiratorias , excretoras y reproductivas. [34] : 22–48 Se producen variaciones considerables y muchas adaptaciones en las partes del cuerpo de los insectos, especialmente en las alas, patas, antenas y piezas bucales.

Segmentación

La cabeza está encerrada en una cápsula de cabeza exoesquelética dura, muy esclerotizada, no segmentada, o epicráneo , que contiene la mayoría de los órganos sensoriales, incluidas las antenas, el ocelo o los ojos, y las piezas bucales. De todos los órdenes de insectos, Orthoptera muestra la mayoría de las características que se encuentran en otros insectos, incluidas las suturas y las escleritas . [59] Aquí, el vértice , o el ápice (región dorsal), está situado entre los ojos compuestos para insectos con una cabeza hipognatosa y opistognathous . En los insectos prognatosos, el vértice no se encuentra entre los ojos compuestos, sino más bien, donde normalmente se encuentran los ocelos . Esto se debe a que el eje principal de la cabeza se gira 90 ° para volverse paralelo al eje principal del cuerpo. En algunas especies, esta región se modifica y asume un nombre diferente. [59] : 13

El tórax es un tagma compuesto por tres secciones, el protórax , el mesotórax y el metatórax . El segmento anterior, más cercano a la cabeza, es el protórax, siendo las características principales el primer par de patas y el pronoto. El segmento medio es el mesotórax, siendo las características principales el segundo par de patas y las alas anteriores. El tercer y más posterior segmento, que linda con el abdomen, es el metatórax, que presenta el tercer par de patas y las alas posteriores. Cada segmento está delimitado por una sutura intersegmentaria. Cada segmento tiene cuatro regiones básicas. La superficie dorsal se llama tergum (o notum ) para distinguirla de la terga abdominal. [34] Las dos regiones laterales se llaman pleura (singular: pleuron) y la cara ventral se llama esternón. A su vez, el notum del protórax se llama pronoto, el notum del mesotórax se llama mesonoto y el notum del metatórax se llama metanoto. Siguiendo con esta lógica, se utilizan la mesopleura y metapleura, así como el mesosternum y metasternum. [59]

El abdomen es el tagma más grande del insecto, que típicamente consta de 11 a 12 segmentos y está menos esclerotizado que la cabeza o el tórax. Cada segmento del abdomen está representado por un tergo y un esternón esclerotizados. Las terga están separadas entre sí y de la esterna o pleura adyacentes por membranas. Los espiráculos se encuentran en el área pleural. La variación de esta planta incluye la fusión de terga o terga y esterna para formar escudos continuos dorsal o ventral o un tubo cónico. Algunos insectos tienen una esclerita en el área pleural llamada laterotergita. Las escleritas ventrales a veces se denominan laterosternitas. Durante la etapa embrionaria de muchos insectos y la etapa postembrionaria de los insectos primitivos, están presentes 11 segmentos abdominales. En los insectos modernos existe una tendencia a la reducción del número de segmentos abdominales, pero el número primitivo de 11 se mantiene durante la embriogénesis. La variación en el número de segmentos abdominales es considerable. Si se considera que los Apterygota son indicativos de la planta para los pterigotos, reina la confusión: los Protura adultos tienen 12 segmentos, los Collembola tienen 6. La familia de los ortópteros Acrididae tiene 11 segmentos y un espécimen fósil de Zoraptera tiene un abdomen de 10 segmentos. [59]

Exoesqueleto

El esqueleto externo del insecto, la cutícula, se compone de dos capas: la epicutícula , que es una capa externa delgada y cerosa resistente al agua y no contiene quitina , y una capa inferior llamada procutícula . La procutícula es quitinosa y mucho más gruesa que la epicutícula y tiene dos capas: una capa externa conocida como exocutícula y una capa interna conocida como endocutícula. La endocutícula resistente y flexible está construida a partir de numerosas capas de quitina fibrosa y proteínas, que se entrecruzan en un patrón de sándwich, mientras que la exocutícula es rígida y endurecida . [34] : 22–24 La exocutícula se reduce considerablemente en muchos insectos durante sus estadios larvales , por ejemplo, las orugas . También se reduce en insectos adultos de cuerpo blando.

Los insectos son los únicos invertebrados que han desarrollado la capacidad de vuelo activo, y esto ha jugado un papel importante en su éxito. [34] : 186 Sus músculos de vuelo son capaces de contraerse varias veces por cada impulso nervioso, lo que permite que las alas laten más rápido de lo que normalmente sería posible.

Tener sus músculos unidos a sus exoesqueletos es eficiente y permite más conexiones musculares.

Interno

Sistema nervioso

El sistema nervioso de un insecto se puede dividir en un cerebro y un cordón nervioso ventral . La cápsula de la cabeza está formada por seis segmentos fusionados, cada uno con un par de ganglios o un grupo de células nerviosas fuera del cerebro. Los primeros tres pares de ganglios se fusionan en el cerebro, mientras que los tres pares siguientes se fusionan en una estructura de tres pares de ganglios debajo del esófago del insecto , llamado ganglio subesofágico . [34] : 57

Los segmentos torácicos tienen un ganglio en cada lado, que están conectados en un par, un par por segmento. Esta disposición también se ve en el abdomen pero solo en los primeros ocho segmentos. Muchas especies de insectos tienen un número reducido de ganglios debido a la fusión o reducción. [60] Algunas cucarachas tienen solo seis ganglios en el abdomen, mientras que la avispa Vespa crabro solo tiene dos en el tórax y tres en el abdomen. Algunos insectos, como la mosca doméstica Musca domestica , tienen todos los ganglios del cuerpo fusionados en un solo ganglio torácico grande. [ cita requerida ]

Al menos algunos insectos tienen nociceptores , células que detectan y transmiten señales responsables de la sensación de dolor . [61] [ verificación fallida ] Esto se descubrió en 2003 mediante el estudio de la variación en las reacciones de las larvas de la mosca común de la fruta Drosophila al toque de una sonda calentada y una no calentada. Las larvas reaccionaron al toque de la sonda calentada con un comportamiento de rodadura estereotipado que no se mostró cuando las larvas fueron tocadas por la sonda sin calentar. [62] Aunque se ha demostrado la nocicepción en insectos, no hay consenso de que los insectos sientan dolor conscientemente [63]

Los insectos son capaces de aprender. [64]

Sistema digestivo

Un insecto usa su sistema digestivo para extraer nutrientes y otras sustancias de los alimentos que consume. [65] La mayor parte de este alimento se ingiere en forma de macromoléculas y otras sustancias complejas como proteínas , polisacáridos , grasas y ácidos nucleicos . Estas macromoléculas deben descomponerse mediante reacciones catabólicas en moléculas más pequeñas como aminoácidos y azúcares simples antes de que las células del cuerpo las utilicen para obtener energía, crecimiento o reproducción. Este proceso de descomposición se conoce como digestión .

Existe una gran variación entre los diferentes órdenes , etapas de la vida e incluso castas en el sistema digestivo de los insectos. [66] Este es el resultado de adaptaciones extremas a varios estilos de vida. La presente descripción se centra en una composición generalizada del sistema digestivo de un insecto ortopteroide adulto, que se considera basal para interpretar las particularidades de otros grupos.

La estructura principal del sistema digestivo de un insecto es un tubo largo y cerrado llamado canal alimentario , que corre a lo largo del cuerpo. El tubo digestivo dirige los alimentos unidireccionalmente desde la boca hasta el ano . Tiene tres secciones, cada una de las cuales realiza un proceso de digestión diferente. Además del tubo digestivo, los insectos también tienen glándulas salivales y reservorios salivales emparejados. Estas estructuras suelen residir en el tórax, adyacentes al intestino anterior. [34] : 70–77 Las glándulas salivales (elemento 30 en el diagrama numerado) en la boca de un insecto producen saliva. Los conductos salivales van desde las glándulas hasta los reservorios y luego avanzan a través de la cabeza hasta una abertura llamada salivarium, ubicada detrás de la hipofaringe. Al mover sus piezas bucales (elemento 32 en el diagrama numerado), el insecto puede mezclar su comida con saliva. La mezcla de saliva y comida luego viaja a través de los conductos salivales hasta la boca, donde comienza a descomponerse. [67] [68] Algunos insectos, como las moscas , tienen una digestión extraoral . Los insectos que utilizan la digestión extraoral expulsan enzimas digestivas a sus alimentos para descomponerlos. Esta estrategia permite a los insectos extraer una proporción significativa de los nutrientes disponibles de la fuente de alimento. [69] : 31 El intestino es donde tiene lugar casi toda la digestión de los insectos. Se puede dividir en intestino anterior , medio e intestino posterior .

Intestino anterior
Diagrama estilizado del tracto digestivo de los insectos que muestra el túbulo de Malpighi , de un insecto del orden Orthoptera

La primera sección del tubo digestivo es el intestino anterior (elemento 27 en el diagrama numerado) o stomodaeum. El intestino anterior está revestido con un revestimiento cuticular hecho de quitina y proteínas como protección contra los alimentos duros. El intestino anterior incluye la cavidad bucal (boca), faringe , esófago y buche y proventrículo (cualquier parte puede estar muy modificada), que almacenan alimentos y significan cuándo continuar pasando al intestino medio. [34] : 70

La digestión comienza en la cavidad bucal (boca) cuando los alimentos parcialmente masticados son degradados por la saliva de las glándulas salivales. A medida que las glándulas salivales producen líquidos y enzimas que digieren carbohidratos (principalmente amilasas ), los músculos fuertes de la faringe bombean líquido hacia la cavidad bucal, lubricando los alimentos como lo hace el salivarium y ayudando a los alimentadores de sangre, xilema y floema.

Desde allí, la faringe pasa el alimento al esófago, que podría ser un simple tubo que lo pasa al buche y al proventrículo, y luego al intestino medio, como en la mayoría de los insectos. Alternativamente, el intestino anterior puede expandirse en un cultivo y un proventrículo muy agrandados, o el cultivo podría ser simplemente un divertículo o una estructura llena de líquido, como en algunas especies de Diptera. [69] : 30–31

Abejorro defecando. Tenga en cuenta la contracción del abdomen para proporcionar presión interna.
Midgut

Una vez que el alimento sale del cultivo, pasa al intestino medio (elemento 13 en el diagrama numerado), también conocido como mesenterón, donde tiene lugar la mayor parte de la digestión. Las proyecciones microscópicas de la pared del intestino medio, llamadas microvellosidades , aumentan el área de superficie de la pared y permiten que se absorban más nutrientes; tienden a estar cerca del origen del intestino medio. En algunos insectos, el papel de las microvellosidades y el lugar donde se encuentran puede variar. Por ejemplo, es más probable que las microvellosidades especializadas que producen enzimas digestivas estén cerca del final del intestino medio y la absorción cerca del origen o comienzo del intestino medio. [69] : 32

Intestino grueso

En el intestino posterior (elemento 16 en el diagrama numerado), o proctodaeum, las partículas de alimentos no digeridas se unen mediante ácido úrico para formar gránulos fecales. El recto absorbe el 90% del agua de estos gránulos fecales, y luego el gránulo seco se elimina por el ano (elemento 17), completando el proceso de digestión. Las envaginaciones en el extremo anterior del intestino grueso forman los túbulos de Malpighi, que forman el principal sistema excretor de los insectos.

Sistema Excretor

Los insectos pueden tener de uno a cientos de túbulos de Malpighi (elemento 20). Estos túbulos eliminan los desechos nitrogenados de la hemolinfa del insecto y regulan el equilibrio osmótico. Los desechos y solutos se vacían directamente en el tubo digestivo, en la unión entre el intestino medio y el intestino grueso. [34] : 71–72, 78–80

Sistema reproductivo

El sistema reproductivo de las hembras de insectos consiste en un par de ovarios , glándulas accesorias, una o más espermatecas y conductos que conectan estas partes. Los ovarios están formados por varios tubos de huevo, llamados ovarioles , que varían en tamaño y número según la especie. El número de huevos que el insecto puede producir varía según el número de ovarioles, y la velocidad a la que pueden desarrollarse los huevos también se ve influenciada por el diseño del ovariole. Los insectos hembras pueden producir huevos, recibir y almacenar esperma, manipular el esperma de diferentes machos y poner huevos. Las glándulas accesorias o partes glandulares de los oviductos producen una variedad de sustancias para el mantenimiento, transporte y fertilización de los espermatozoides, así como para la protección de los óvulos. Pueden producir pegamento y sustancias protectoras para recubrir huevos o recubrimientos duros para un lote de huevos llamados ootecas . Las espermatecas son tubos o sacos en los que los espermatozoides pueden almacenarse entre el momento del apareamiento y el momento en que se fertiliza un óvulo. [59] : 880

Para los hombres, el sistema reproductor es el testículo , suspendido en la cavidad corporal por la tráquea y el cuerpo graso . La mayoría de los insectos machos tienen un par de testículos, dentro de los cuales hay tubos de esperma o folículos que están encerrados dentro de un saco membranoso. Los folículos se conectan a los conductos deferentes por los conductos eferentes, y los dos conductos deferentes tubulares se conectan a un conducto eyaculatorio mediano que conduce al exterior. Una parte de los conductos deferentes a menudo se agranda para formar la vesícula seminal, que almacena los espermatozoides antes de que se descarguen en la hembra. Las vesículas seminales tienen revestimientos glandulares que secretan nutrientes para la nutrición y el mantenimiento de los espermatozoides. El conducto eyaculador se deriva de una invaginación de las células epidérmicas durante el desarrollo y, como resultado, tiene un revestimiento cuticular. La porción terminal del conducto eyaculador puede esclerotizarse para formar el órgano intromitante, el edeago. El resto del sistema reproductor masculino se deriva del mesodermo embrionario , excepto las células germinales o espermatogonias , que descienden de las células polares primordiales muy temprano durante la embriogénesis. [59] : 885

Sistema respiratorio

El corazón en forma de tubo (verde) del mosquito Anopheles gambiae se extiende horizontalmente por todo el cuerpo, entrelazado con los músculos de las alas en forma de diamante (también verdes) y rodeado de células pericárdicas (rojo). El azul representa los núcleos celulares .

La respiración de los insectos se logra sin pulmones . En cambio, el sistema respiratorio de los insectos utiliza un sistema de tubos y sacos internos a través de los cuales los gases se difunden o se bombean activamente, entregando oxígeno directamente a los tejidos que lo necesitan a través de su tráquea (elemento 8 en el diagrama numerado). En la mayoría de los insectos, el aire entra a través de aberturas a los lados del abdomen y el tórax llamadas espiráculos .

El sistema respiratorio es un factor importante que limita el tamaño de los insectos. A medida que los insectos crecen, este tipo de transporte de oxígeno es menos eficiente y, por lo tanto, el insecto más pesado pesa actualmente menos de 100 g. Sin embargo, con el aumento de los niveles de oxígeno atmosférico, como estaban presentes en el Paleozoico tardío , fueron posibles insectos más grandes, como libélulas con una envergadura de más de dos pies (60 cm). [70]

Hay muchos patrones diferentes de intercambio de gases demostrados por diferentes grupos de insectos. Los patrones de intercambio de gases en los insectos pueden variar desde la ventilación continua y difusiva hasta el intercambio de gases discontinuo . [34] : 65–68 Durante el intercambio continuo de gases, se absorbe oxígeno y se libera dióxido de carbono en un ciclo continuo. Sin embargo, en el intercambio de gases discontinuo, el insecto toma oxígeno mientras está activo y se liberan pequeñas cantidades de dióxido de carbono cuando el insecto está en reposo. [71] La ventilación difusiva es simplemente una forma de intercambio continuo de gases que se produce por difusión en lugar de absorber físicamente el oxígeno. Algunas especies de insectos que están sumergidas también tienen adaptaciones para ayudar en la respiración. Como larvas, muchos insectos tienen branquias que pueden extraer el oxígeno disuelto en el agua, mientras que otros necesitan subir a la superficie del agua para reponer los suministros de aire, que pueden estar retenidos o atrapados en estructuras especiales. [72] [73]

Sistema circulatorio

Debido a que el oxígeno se administra directamente a los tejidos a través de las traqueolas, el sistema circulatorio no se utiliza para transportar oxígeno y, por lo tanto, se reduce considerablemente. El sistema circulatorio de los insectos está abierto; no tiene venas ni arterias , y en cambio consiste en poco más que un solo tubo dorsal perforado que pulsa peristálticamente . Este vaso sanguíneo dorsal (elemento 14) se divide en dos secciones: el corazón y la aorta. El vaso sanguíneo dorsal hace circular la hemolinfa , el fluido análogo de la sangre de los artrópodos , desde la parte posterior de la cavidad corporal hacia adelante. [34] : 61-65 [74] La hemolinfa se compone de plasma en el que se suspenden los hemocitos . Los nutrientes, hormonas, desechos y otras sustancias se transportan por todo el cuerpo del insecto en la hemolinfa. Los hemocitos incluyen muchos tipos de células que son importantes para la respuesta inmunitaria, la cicatrización de heridas y otras funciones. La presión de la hemolinfa puede aumentar por las contracciones musculares o al tragar aire en el sistema digestivo para ayudar en la muda. [75] La hemolinfa también es una parte importante del sistema circulatorio abierto de otros artrópodos , como arañas y crustáceos . [76] [77]

Un par de moscas flotantes Simosyrphus grandicornis apareándose en vuelo.
Un par de saltamontes apareándose.

La mayoría de los insectos nacen de los huevos . La fertilización y el desarrollo tienen lugar dentro del óvulo, encerrado por una cáscara ( corion ) que consiste en tejido materno. A diferencia de los huevos de otros artrópodos, la mayoría de los huevos de insectos son resistentes a la sequía. Esto se debe a que dentro del corion se desarrollan dos membranas adicionales a partir del tejido embrionario, el amnios y la serosa . Esta serosa segrega una cutícula rica en quitina que protege al embrión de la desecación. En Schizophora, sin embargo, la serosa no se desarrolla, pero estas moscas ponen sus huevos en lugares húmedos, como la materia en descomposición. [78] Algunas especies de insectos, como la cucaracha Blaptica dubia , así como los pulgones juveniles y las moscas tsetsé, son ovovivíparas . Los huevos de los animales ovovivíparos se desarrollan completamente dentro de la hembra y luego eclosionan inmediatamente después de la puesta. [6] Algunas otras especies, como las del género de las cucarachas conocidas como Diploptera , son vivíparas y, por lo tanto, se gestan dentro de la madre y nacen vivas . [34] : 129, 131, 134-135 Algunos insectos, como las avispas parásitas, muestran poliembrionías , donde un solo huevo fertilizado se divide en muchos y, en algunos casos, miles de embriones separados. [34] : 136-137 Los insectos pueden ser univoltinos , bivoltinos o multivoltinos , es decir, pueden tener una, dos o muchas crías (generaciones) en un año. [79]

Las diferentes formas de la polilla mata (arriba) y la hembra (abajo) Orgyia recens son un ejemplo de dimorfismo sexual en insectos.

Otras variaciones del desarrollo y la reproducción incluyen haplodiploidía , polimorfismo , pedomorfosis o peramorfosis , dimorfismo sexual , partenogénesis y, más raramente, hermafroditismo . [34] : 143 En la haplodiploidía, que es un tipo de sistema de determinación del sexo , el sexo de la descendencia está determinado por el número de conjuntos de cromosomas que recibe un individuo. Este sistema es típico en abejas y avispas. [80] El polimorfismo es donde una especie puede tener diferentes morfos o formas , como en el saltamontes americanos alados oblongos , que tiene cuatro variedades diferentes: verde, rosa y amarillo o fuego. Algunos insectos pueden retener fenotipos que normalmente solo se ven en los juveniles; esto se llama pedomorfosis. En la peramorfosis, un tipo de fenómeno opuesto, los insectos adquieren rasgos nunca antes vistos después de que maduran y se convierten en adultos. Muchos insectos muestran dimorfismo sexual, en el que machos y hembras tienen apariencias notablemente diferentes, como la polilla Orgyia recens como ejemplo de dimorfismo sexual en insectos.

Algunos insectos utilizan la partenogénesis , un proceso en el que la hembra puede reproducirse y dar a luz sin que un macho fertilice los huevos . Muchos pulgones se someten a una forma de partenogénesis, llamada partenogénesis cíclica, en la que alternan entre una o varias generaciones de reproducción asexual y sexual. [81] [82] En verano, los pulgones son generalmente hembras y partenogenéticos; en otoño, pueden producirse machos para la reproducción sexual. Otros insectos producidos por partenogénesis son abejas, avispas y hormigas, en las que engendran machos. Sin embargo, en general, la mayoría de las personas son hembras, que se producen mediante fertilización. Los machos son haploides y las hembras diploides . [6] Más raramente, algunos insectos muestran hermafroditismo , en el que un individuo determinado tiene órganos reproductores masculinos y femeninos.

Las historias de vida de los insectos muestran adaptaciones para soportar condiciones frías y secas. Algunos insectos de las regiones templadas pueden actuar durante el invierno, mientras que otros migran a un clima más cálido o entran en un estado de letargo . [83] Otros insectos han desarrollado mecanismos de diapausa que permiten que los huevos o pupas sobrevivan a estas condiciones. [84]

Metamorfosis

La metamorfosis en los insectos es el proceso biológico de desarrollo que deben atravesar todos los insectos. Hay dos formas de metamorfosis: metamorfosis incompleta y metamorfosis completa.

Metamorfosis incompleta

Los insectos hemimetabolicos , aquellos con metamorfosis incompleta, cambian gradualmente al sufrir una serie de mudas . Un insecto muda cuando supera su exoesqueleto, que no se estira y de otra manera restringiría el crecimiento del insecto. El proceso de muda comienza cuando la epidermis del insecto secreta una nueva epicutícula dentro de la anterior. Después de que se secreta esta nueva epicutícula, la epidermis libera una mezcla de enzimas que digiere la endocutícula y así desprende la cutícula vieja. Cuando se completa esta etapa, el insecto hace que su cuerpo se hinche al tomar una gran cantidad de agua o aire, lo que hace que la cutícula vieja se parta a lo largo de debilidades predefinidas donde la exocutícula vieja era más delgada. [34] : 142 [85]

Los insectos inmaduros que pasan por una metamorfosis incompleta se denominan ninfas o en el caso de libélulas y caballitos del diablo, también náyades . Las ninfas tienen una forma similar a la del adulto, excepto por la presencia de alas, que no se desarrollan hasta la edad adulta. Con cada muda, las ninfas crecen y se vuelven más similares en apariencia a los insectos adultos.

Esta libélula vendedora del sur muda su exoesqueleto varias veces durante su vida como ninfa ; se muestra la muda final para convertirse en un adulto alado ( eclosión ).

Metamorfosis completa

Ciclo de vida de la fritillary del golfo , un ejemplo de holometabolismo .

El holometabolismo , o metamorfosis completa, es donde el insecto cambia en cuatro etapas, un huevo o embrión , una larva , una pupa y el adulto o imago . En estas especies, un huevo eclosiona para producir una larva , que generalmente tiene forma de gusano. Esta forma similar a un gusano puede ser una de varias variedades: eruciforme (similar a una oruga), escarabaeiforme (similar a una larva), campodeiforme (alargada, aplanada y activa), elateriforme (similar a un gusano de alambre) o vermiforme (similar a un gusano). La larva crece y eventualmente se convierte en pupa , una etapa marcada por un movimiento reducido y a menudo sellada dentro de un capullo . Hay tres tipos de pupas: obtecta, exarada o coartada. Las pupas obtectas son compactas, con las patas y otros apéndices cerrados. Las pupas exactas tienen las patas y otros apéndices libres y extendidos. Las pupas coartadas se desarrollan dentro de la piel de las larvas. [34] : 151 Los insectos experimentan un cambio considerable de forma durante la etapa de pupa y emergen como adultos. Las mariposas son un ejemplo bien conocido de insectos que experimentan una metamorfosis completa, aunque la mayoría de los insectos utilizan este ciclo de vida. Algunos insectos han evolucionado este sistema hasta la hipermetamorfosis .

La metamorfosis completa es un rasgo del grupo de insectos más diverso, el endopterygota . [34] : 143 Endopterygota incluye 11 Órdenes, siendo las más grandes Diptera (moscas), Lepidoptera (mariposas y polillas) e Hymenoptera (abejas, avispas y hormigas) y Coleoptera (escarabajos). Esta forma de desarrollo es exclusiva de los insectos y no se ve en ningún otro artrópodo.

Muchos insectos poseen órganos de percepción muy sensibles y especializados . Algunos insectos, como las abejas, pueden percibir longitudes de onda ultravioleta o detectar luz polarizada , mientras que las antenas de las polillas machos pueden detectar las feromonas de las polillas hembras a distancias de muchos kilómetros. [86] La avispa de papel amarilla ( Polistes versicolor ) es conocida por sus movimientos de meneo como forma de comunicación dentro de la colonia; puede oscilar con una frecuencia de 10,6 ± 2,1 Hz (n = 190). Estos movimientos de meneo pueden indicar la llegada de nuevo material al nido y la agresión entre los trabajadores se puede utilizar para estimular a otros a aumentar las expediciones de alimentación. [87] Existe una tendencia pronunciada a que exista un equilibrio entre la agudeza visual y la agudeza química o táctil, de modo que la mayoría de los insectos con ojos bien desarrollados tienen antenas reducidas o simples, y viceversa. Existe una variedad de diferentes mecanismos mediante los cuales los insectos perciben el sonido; Si bien los patrones no son universales, los insectos generalmente pueden escuchar el sonido si pueden producirlo. Las diferentes especies de insectos pueden tener una audición diferente , aunque la mayoría de los insectos solo pueden escuchar un rango estrecho de frecuencias relacionadas con la frecuencia de los sonidos que pueden producir. Se ha encontrado que los mosquitos escuchan hasta 2 kHz y algunos saltamontes pueden escuchar hasta 50 kHz. [88] Ciertos insectos depredadores y parásitos pueden detectar los sonidos característicos de sus presas o huéspedes, respectivamente. Por ejemplo, algunas polillas nocturnas pueden percibir las emisiones ultrasónicas de los murciélagos , lo que les ayuda a evitar la depredación. [34] : 87–94 Los insectos que se alimentan de sangre tienen estructuras sensoriales especiales que pueden detectar emisiones infrarrojas y utilizarlas para localizar a sus huéspedes.

Algunos insectos muestran un sentido rudimentario de los números , [89] como las avispas solitarias que se alimentan de una sola especie. La avispa madre pone sus huevos en celdas individuales y proporciona a cada huevo una serie de orugas vivas de las que se alimentan las crías cuando nacen. Algunas especies de avispas siempre proporcionan cinco, otras doce y otras hasta veinticuatro orugas por celda. El número de orugas es diferente entre especies, pero siempre es el mismo para cada sexo de larva. La avispa solitaria macho del género Eumenes es más pequeña que la hembra, por lo que la madre de una especie le proporciona sólo cinco orugas; la hembra más grande recibe diez orugas en su celda.

Producción de luz y visión

La mayoría de los insectos tienen ojos compuestos y dos antenas.

Algunos insectos, como los miembros de las familias Poduridae y Onychiuridae (Collembola), Mycetophilidae (Diptera) y las familias de escarabajos Lampyridae , Phengodidae , Elateridae y Staphylinidae son bioluminiscentes . El grupo más familiar son las luciérnagas , escarabajos de la familia Lampyridae. Algunas especies pueden controlar esta generación de luz para producir destellos. La función varía con algunas especies que las usan para atraer parejas, mientras que otras las usan para atraer presas. Las larvas de Arachnocampa (Mycetophilidae, mosquitos del hongo) que habitan en las cuevas brillan para atraer a los pequeños insectos voladores a las hebras pegajosas de seda. [90] Algunas luciérnagas del género Photuris imitan el destello de las especies femeninas de Photinus para atraer a los machos de esa especie, que luego son capturados y devorados. [91] Los colores de la luz emitida varían desde el azul opaco ( Orfelia fultoni , Mycetophilidae) hasta los verdes familiares y los rojos raros ( Phrixothrix tiemanni , Phengodidae). [92]

La mayoría de los insectos, excepto algunas especies de grillos de las cavernas , pueden percibir la luz y la oscuridad. Muchas especies tienen una visión aguda capaz de detectar movimientos diminutos. Los ojos pueden incluir ojos simples u ocelos , así como ojos compuestos de diferentes tamaños. Muchas especies pueden detectar luz en las longitudes de onda de luz infrarroja, ultravioleta y visible . La visión del color se ha demostrado en muchas especies y el análisis filogenético sugiere que la tricromacia UV-verde-azul existió al menos desde el período Devónico entre hace 416 y 359 millones de años. [93]

Producción de sonido y audición

Los insectos fueron los primeros organismos en producir y sentir sonidos. Los insectos emiten sonidos principalmente por la acción mecánica de los apéndices. En saltamontes y grillos, esto se logra mediante la estridulación . Las cigarras hacen los sonidos más fuertes entre los insectos al producir y amplificar sonidos con modificaciones especiales en su cuerpo para formar timbales y la musculatura asociada. La cigarra africana Brevisana brevis se ha medido en 106,7  decibeles a una distancia de 50 cm (20 pulgadas ). [94] Algunos insectos, como las polillas Helicoverpa zea , las polillas halcón y las mariposas Hedylid , pueden escuchar el ultrasonido y tomar una acción evasiva cuando sienten que han sido detectados por murciélagos. [95] [96] Algunas polillas producen clics ultrasónicos que alguna vez se pensó que tenían un papel en la ecolocalización de los murciélagos . Posteriormente, se descubrió que los clics ultrasónicos eran producidos principalmente por polillas desagradables para advertir a los murciélagos, al igual que las coloraciones de advertencia se utilizan contra los depredadores que cazan con la vista. [97] Algunas polillas por lo demás apetecibles han evolucionado para imitar estas llamadas. [98] Más recientemente, se ha revisado la afirmación de que algunas polillas pueden bloquear el sonar de los murciélagos. La grabación ultrasónica y la videografía infrarroja de alta velocidad de las interacciones entre murciélagos y polillas sugieren que la apetitosa polilla tigre realmente se defiende de atacar a los grandes murciélagos marrones mediante clics ultrasónicos que bloquean el sonar del murciélago. [99]

También se producen sonidos muy bajos en varias especies de Coleoptera , Hymenoptera , Lepidoptera , Mantodea y Neuroptera . Estos sonidos bajos son simplemente los sonidos producidos por el movimiento del insecto. A través de estructuras estriduladoras microscópicas ubicadas en los músculos y articulaciones del insecto, los sonidos normales del insecto en movimiento se amplifican y pueden usarse para advertir o comunicarse con otros insectos. La mayoría de los insectos que producen sonidos también tienen órganos timpánicos que pueden percibir sonidos transmitidos por el aire. Se sabe que algunas especies de Hemiptera , como los coríxidos (barqueros de agua), se comunican a través de sonidos submarinos. [100] La mayoría de los insectos también pueden sentir las vibraciones transmitidas a través de las superficies.

Cricket en garaje con llamada familiar.

La comunicación que utiliza señales vibratorias transmitidas por la superficie está más extendida entre los insectos debido a las limitaciones de tamaño en la producción de sonidos transmitidos por el aire. [101] Los insectos no pueden producir sonidos de baja frecuencia de manera efectiva, y los sonidos de alta frecuencia tienden a dispersarse más en un ambiente denso (como el follaje ), por lo que los insectos que viven en tales ambientes se comunican principalmente mediante vibraciones del sustrato. [102] Los mecanismos de producción de señales vibratorias son tan diversos como los que producen el sonido en los insectos.

Algunas especies usan vibraciones para comunicarse dentro de miembros de la misma especie, como para atraer parejas como en los cantos del insecto escudo Nezara viridula . [103] Las vibraciones también se pueden utilizar para comunicarse entre especies completamente diferentes; Las orugas licenidas (mariposa de alas de gasa), que son mirmecófilas (que viven en una asociación mutualista con las hormigas) se comunican con las hormigas de esta manera. [104] La cucaracha silbante de Madagascar tiene la capacidad de presionar aire a través de sus espiráculos para hacer un silbido como señal de agresión; [105] la polilla de halcón cabeza de muerte hace un ruido chirriante al expulsar el aire de su faringe cuando está agitada, lo que también puede reducir el comportamiento agresivo de las abejas obreras cuando las dos están muy cerca. [106]

Comunicación química

Las comunicaciones químicas en los animales se basan en una variedad de aspectos, incluidos el gusto y el olfato. La quimiorrecepción es la respuesta fisiológica de un órgano sensorial (es decir, el gusto o el olfato) a un estímulo químico donde los químicos actúan como señales para regular el estado o la actividad de una célula. Un semioquímico es un producto químico portador de mensajes destinado a atraer, repeler y transmitir información. Los tipos de semioquímicos incluyen feromonas y kairomonas. Un ejemplo es la mariposa Phengaris arion, que utiliza señales químicas como una forma de imitación para ayudar en la depredación. [107]

Además del uso del sonido para la comunicación, una amplia gama de insectos han desarrollado medios químicos para comunicarse . Estos productos químicos, denominados semioquímicos , a menudo se derivan de metabolitos vegetales, incluidos los destinados a atraer, repeler y proporcionar otros tipos de información. Las feromonas , un tipo de semioquímico, se utilizan para atraer parejas del sexo opuesto, para agregar individuos conespecíficos de ambos sexos, para disuadir a otros individuos de que se acerquen, marcar un rastro y desencadenar la agresión en individuos cercanos. Las alomonas benefician a su productor por el efecto que tienen sobre el receptor. Las kairomonas benefician a su receptor en lugar de a su productor. Las sinomonas benefician al productor y al receptor. Si bien algunos productos químicos están dirigidos a individuos de la misma especie, otros se utilizan para la comunicación entre especies. El uso de aromas es especialmente conocido por haberse desarrollado en insectos sociales. [34] : 96–105

Un montículo de catedral creado por termitas ( Isoptera ).

Los insectos sociales , como las termitas , las hormigas y muchas abejas y avispas , son las especies más familiares de animales eusociales . [108] Viven juntos en grandes colonias bien organizadas que pueden estar tan estrechamente integradas y ser genéticamente similares que las colonias de algunas especies a veces se consideran superorganismos . A veces se argumenta que las diversas especies de abejas melíferas son los únicos invertebrados (y de hecho uno de los pocos grupos no humanos) que han desarrollado un sistema de comunicación simbólica abstracta donde un comportamiento se usa para representar y transmitir información específica sobre algo en el entorno. En este sistema de comunicación, llamado lenguaje de la danza , el ángulo en el que una abeja baila representa una dirección relativa al sol, y la duración de la danza representa la distancia a volar. [34] : 309–311 Aunque quizás no sean tan avanzados como las abejas melíferas, los abejorros también tienen potencialmente algunos comportamientos de comunicación social. Bombus terrestris , por ejemplo, exhibe una curva de aprendizaje más rápida para visitar flores desconocidas, pero gratificantes, cuando pueden ver un conespecífico alimentándose de la misma especie. [109]

Solo los insectos que viven en nidos o colonias demuestran una verdadera capacidad para la orientación espacial o la localización a escala fina. Esto puede permitir que un insecto regrese infaliblemente a un solo agujero de unos pocos milímetros de diámetro entre miles de agujeros aparentemente idénticos agrupados, después de un viaje de hasta varios kilómetros de distancia. En un fenómeno conocido como filopatría , los insectos que hibernan han demostrado la capacidad de recordar una ubicación específica hasta un año después de la última vez que vieron el área de interés. [110] Algunos insectos migran estacionalmente grandes distancias entre diferentes regiones geográficas (por ejemplo, las áreas de hibernación de la mariposa monarca ). [34] : 14

Cuidado de los jóvenes

Los insectos eusociales construyen nidos, guardan huevos y proporcionan alimento a las crías a tiempo completo (ver Eusocialidad ). La mayoría de los insectos, sin embargo, tienen una vida corta cuando son adultos y rara vez interactúan entre sí, excepto para aparearse o competir por parejas. Un pequeño número exhibe algún tipo de cuidado parental , donde al menos protegerán sus huevos y, a veces, continuarán cuidando a sus crías hasta la edad adulta, y posiblemente incluso alimentándolos. Otra forma simple de cuidado parental es construir un nido (una madriguera o una construcción real, cualquiera de las cuales puede ser simple o compleja), almacenar provisiones en él y poner un huevo sobre esas provisiones. El adulto no entra en contacto con la descendencia en crecimiento, pero no obstante proporciona alimento. Este tipo de cuidado es típico para la mayoría de las especies de abejas y varios tipos de avispas. [111]

Vuelo

Polilla esfinge forrada de blanco alimentándose en vuelo
Movimiento básico del ala de insectos en insecto con un esquema de mecanismo de vuelo indirecta de corte dorsoventral a través de un segmento de tórax con
un alas
b articulaciones
c músculos dorsoventral
d músculos longitudinales.

Los insectos son el único grupo de invertebrados que ha desarrollado el vuelo. La evolución de las alas de los insectos ha sido objeto de debate. Algunos entomólogos sugieren que las alas son de lóbulos paranotales, o extensiones del exoesqueleto del insecto llamado nota , llamado teoría paranotal . Otras teorías se basan en un origen pleural . Estas teorías incluyen sugerencias de que las alas se originaron a partir de branquias modificadas, aletas espiraculares o como un apéndice de la epicoxa. La teoría epicoxal sugiere que las alas del insecto son salidas epicoxales modificadas, un apéndice modificado en la base de las patas o coxa . [112] En la era del Carbonífero , algunas de las libélulas Meganeura tenían una envergadura de hasta 50 cm (20 pulgadas) de ancho. Se ha encontrado que la aparición de insectos gigantes es consistente con un alto nivel de oxígeno atmosférico. El sistema respiratorio de los insectos restringe su tamaño, sin embargo, el alto nivel de oxígeno en la atmósfera permite tamaños más grandes. [113] Los insectos voladores más grandes de la actualidad son mucho más pequeños, con la envergadura más grande perteneciente a la polilla bruja blanca ( Thysania agrippina ), de aproximadamente 28 cm (11 pulgadas). [114]

El vuelo de los insectos ha sido un tema de gran interés en la aerodinámica debido en parte a la incapacidad de las teorías del estado estable para explicar la sustentación generada por las diminutas alas de los insectos. Pero las alas de los insectos están en movimiento, con aleteo y vibraciones, lo que resulta en batidos y remolinos , y la idea errónea de que la física dice que "los abejorros no pueden volar" persistió durante la mayor parte del siglo XX.

A diferencia de las aves , muchos insectos pequeños son arrastrados por los vientos dominantes [115], aunque se sabe que muchos de los insectos más grandes migran . Se sabe que los pulgones son transportados a largas distancias por corrientes en chorro de bajo nivel . [116] Como tal, los patrones de líneas finas asociados con los vientos convergentes dentro de las imágenes del radar meteorológico , como la red de radar WSR-88D , a menudo representan grandes grupos de insectos. [117]

Para caminar

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Patrón de pasos espacial y temporal de hormigas del desierto que caminan realizando un paso alterno en trípode. Tasa de grabación: 500 fps, Tasa de reproducción: 10 fps.

Muchos insectos adultos usan seis patas para caminar y han adoptado un paso trípedo . La marcha trípeda permite caminar rápido manteniendo siempre una postura estable y se ha estudiado ampliamente en cucarachas y hormigas . Las piernas se utilizan en triángulos alternos tocando el suelo. Para el primer paso, la pierna derecha del medio y las patas izquierda delantera y trasera están en contacto con el suelo y mueven al insecto hacia adelante, mientras que la pata derecha delantera y trasera y la pierna izquierda media se levantan y mueven hacia adelante a una nueva posición. Cuando tocan el suelo para formar un nuevo triángulo estable, las otras piernas pueden levantarse y adelantarse alternativamente y así sucesivamente. [118] La forma más pura de la marcha trípeda se ve en los insectos que se mueven a altas velocidades. Sin embargo, este tipo de locomoción no es rígido y los insectos pueden adaptar una variedad de pasos. Por ejemplo, al moverse lentamente, girar, evitar obstáculos, trepar o superficies resbaladizas, cuatro (tetrápodos) o más pies (paso de olas [119] ) pueden estar tocando el suelo. Los insectos también pueden adaptar su forma de andar para hacer frente a la pérdida de una o más extremidades.

Las cucarachas se encuentran entre los corredores de insectos más rápidos y, a toda velocidad, adoptan una carrera bípeda para alcanzar una alta velocidad en proporción a su tamaño corporal. Como las cucarachas se mueven muy rápido, necesitan ser grabadas en video a varios cientos de cuadros por segundo para revelar su forma de andar. Se observa una locomoción más tranquila en los insectos palo o en los bastones ( Phasmatodea ). Algunos insectos han evolucionado para caminar sobre la superficie del agua, especialmente los miembros de la familia Gerridae , comúnmente conocidos como zancudos. Algunas especies de patinadores oceánicos del género Halobates incluso viven en la superficie de los océanos abiertos, un hábitat que tiene pocas especies de insectos. [120]

Uso en robótica

El caminar de los insectos es de particular interés como una forma alternativa de locomoción en los robots . El estudio de insectos y bípedos tiene un impacto significativo en los posibles métodos de transporte robóticos. Esto puede permitir que se diseñen nuevos robots que puedan atravesar terrenos que los robots con ruedas tal vez no puedan manejar. [118]

Natación

La nadadora de espalda Notonecta glauca bajo el agua, mostrando su adaptación de patas traseras en forma de remo

Una gran cantidad de insectos viven parte o toda su vida bajo el agua. En muchos de los órdenes más primitivos de insectos, las etapas inmaduras se pasan en un ambiente acuático. Algunos grupos de insectos, como ciertos escarabajos de agua , también tienen adultos acuáticos. [72]

Muchas de estas especies tienen adaptaciones para ayudar en la locomoción bajo el agua. Los escarabajos de agua y las chinches de agua tienen patas adaptadas en estructuras parecidas a paletas. Las náyades de libélula utilizan la propulsión a chorro, expulsando el agua a la fuerza de su cámara rectal. [121] Algunas especies, como los zancudos, son capaces de caminar sobre la superficie del agua. Pueden hacer esto porque sus garras no están en la punta de las patas como en la mayoría de los insectos, sino que están empotradas en una ranura especial más arriba de la pata; esto evita que las garras perforen la película superficial del agua. [72] Se sabe que otros insectos, como el escarabajo Rove Stenus, emiten secreciones de glándulas pigidiales que reducen la tensión superficial, lo que les permite moverse en la superficie del agua por propulsión Marangoni (también conocido por el término alemán Entspannungsschwimmen ). [122] [123]

La ecología de insectos es el estudio científico de cómo los insectos, individualmente o como comunidad, interactúan con el entorno o ecosistema circundante . [124] : 3 Los insectos desempeñan una de las funciones más importantes en sus ecosistemas, que incluye muchas funciones, como la remoción y aireación del suelo, el entierro de estiércol, el control de plagas, la polinización y la nutrición de la vida silvestre. Un ejemplo son los escarabajos , que son carroñeros que se alimentan de animales muertos y árboles caídos y, por lo tanto, reciclan materiales biológicos en formas que otros organismos encuentran útiles . [125] Estos insectos, y otros, son responsables de gran parte del proceso mediante el cual se crea la capa superficial del suelo . [34] : 3, 218–228

Defensa y depredación

Quizás uno de los ejemplos más conocidos de mimetismo, la mariposa virrey (arriba) parece muy similar a la mariposa monarca (abajo). [126]

Los insectos son en su mayoría de cuerpo blando, frágiles y casi indefensos en comparación con otras formas de vida más grandes. Las etapas inmaduras son pequeñas, se mueven lentamente o están inmóviles, por lo que todas las etapas están expuestas a la depredación y el parasitismo . Luego, los insectos tienen una variedad de estrategias de defensa para evitar ser atacados por depredadores o parasitoides . Estos incluyen camuflaje , mimetismo , toxicidad y defensa activa. [127]

El camuflaje es una estrategia de defensa importante, que implica el uso de coloración o forma para mezclarse con el entorno circundante. [128] Este tipo de coloración protectora es común y está muy extendido entre las familias de escarabajos, especialmente aquellos que se alimentan de madera o vegetación, como muchos de los escarabajos de las hojas (familia Chrysomelidae ) o gorgojos . En algunas de estas especies, la escultura o escamas o pelos de varios colores hacen que el escarabajo se parezca al estiércol de pájaro u otros objetos no comestibles. Muchos de los que viven en ambientes arenosos se mezclan con la coloración del sustrato. [127] La mayoría de los fásmidos son conocidos por replicar eficazmente las formas de palos y hojas, y los cuerpos de algunas especies (como O. macklotti y Palophus centaurus ) están cubiertos de excrecencias musgosas o líquenes que complementan su disfraz. En muy raras ocasiones, una especie puede tener la capacidad de cambiar de color a medida que cambia su entorno ( Bostra scabrinota ). En una adaptación conductual adicional para complementar la cripsis , se ha observado que varias especies realizan un movimiento de balanceo en el que el cuerpo se balancea de un lado a otro que se cree que refleja el movimiento de las hojas o ramitas que se mecen con la brisa. Otro método por el cual los insectos palo evitan la depredación y se asemejan a las ramitas es simulando la muerte ( catalepsia ), donde el insecto entra en un estado inmóvil que puede mantenerse durante un período prolongado. Los hábitos alimenticios nocturnos de los adultos también ayudan a Phasmatodea a permanecer oculta de los depredadores. [129]

Otra defensa que a menudo usa el color o la forma para engañar a los enemigos potenciales es el mimetismo . Varios escarabajos de cuernos largos (familia Cerambycidae) tienen un parecido sorprendente con las avispas , lo que les ayuda a evitar la depredación a pesar de que los escarabajos son, de hecho, inofensivos. [127] Los complejos de mimetismo batesiano y mülleriano se encuentran comúnmente en los lepidópteros. El polimorfismo genético y la selección natural dan lugar a especies que de otro modo serían comestibles (la mímica) que obtienen una ventaja de supervivencia al parecerse a las especies no comestibles (el modelo). Tal complejo de mimetismo se conoce como batesiano . Uno de los ejemplos más famosos, donde se creyó durante mucho tiempo que la mariposa virrey era una mímica batesiana de la monarca no comestible , fue refutada más tarde, ya que el virrey es más tóxico que la monarca, y esta semejanza ahora se considera un caso de Müller. mimetismo. [126] En el mimetismo mülleriano, las especies no comestibles, generalmente dentro de un orden taxonómico, encuentran ventajoso parecerse entre sí para reducir la tasa de muestreo de los depredadores que necesitan aprender sobre la incomestibilidad de los insectos. Los taxones del género tóxico Heliconius forman uno de los complejos müllerianos más conocidos. [130]

La defensa química es otra defensa importante que se encuentra entre las especies de coleópteros y lepidópteros, y generalmente se anuncia con colores brillantes, como la mariposa monarca . Obtienen su toxicidad al secuestrar los productos químicos de las plantas que comen en sus propios tejidos. Algunos lepidópteros fabrican sus propias toxinas. Los depredadores que comen mariposas y polillas venenosas pueden enfermarse y vomitar violentamente, aprendiendo a no comer ese tipo de especies; esta es en realidad la base del mimetismo mülleriano. Un depredador que haya comido previamente un lepidóptero venenoso puede evitar otras especies con marcas similares en el futuro, salvando así muchas otras especies también. [131] Algunos escarabajos terrestres de la familia Carabidae pueden rociar químicos desde su abdomen con gran precisión para repeler a los depredadores. [127]

Polinización

Abeja europea transportando polen en una canasta de polen de regreso a la colmena

La polinización es el proceso mediante el cual se transfiere el polen en la reproducción de las plantas, lo que permite la fertilización y la reproducción sexual . La mayoría de las plantas con flores requieren que un animal realice el transporte. Mientras que otros animales se incluyen como polinizadores, la mayor parte de la polinización la realizan los insectos. [132] Debido a que los insectos generalmente se benefician de la polinización en forma de néctar rico en energía, es un gran ejemplo de mutualismo . Los diversos rasgos florales (y combinaciones de los mismos) que atraen diferencialmente a un tipo de polinizador u otro se conocen como síndromes de polinización . Estos surgieron a través de complejas adaptaciones planta-animal. Los polinizadores encuentran flores a través de coloraciones brillantes, incluidas las feromonas ultravioleta y atrayentes . El estudio de la polinización por insectos se conoce como antecología .

Parasitismo

Muchos insectos son parásitos de otros insectos como las avispas parasitoides . Estos insectos se conocen como parásitos entomófagos . Pueden ser beneficiosos debido a su devastación de plagas que pueden destruir cultivos y otros recursos. Muchos insectos tienen una relación parasitaria con los humanos, como el mosquito. Se sabe que estos insectos propagan enfermedades como la malaria y la fiebre amarilla y, debido a esto, los mosquitos causan indirectamente más muertes de humanos que cualquier otro animal.

Como plagas

Aedes aegypti , un parásito, es el vector del dengue y la fiebre amarilla

Muchos insectos son considerados plagas por los humanos. Los insectos comúnmente considerados plagas incluyen aquellos que son parásitos ( por ejemplo , piojos , chinches ), transmiten enfermedades ( mosquitos , moscas ), dañan estructuras ( termitas ) o destruyen productos agrícolas ( langostas , gorgojos ). Muchos entomólogos están involucrados en diversas formas de control de plagas, como en la investigación de empresas para producir insecticidas , pero dependen cada vez más de métodos de control biológico de plagas o biocontrol. El biocontrol utiliza un organismo para reducir la densidad de población de otro organismo, la plaga, y se considera un elemento clave del manejo integrado de plagas . [133] [134]

A pesar de la gran cantidad de esfuerzo enfocado en controlar insectos, los intentos humanos de matar plagas con insecticidas pueden ser contraproducentes. Si se usa sin cuidado, el veneno puede matar todo tipo de organismos en el área, incluidos los depredadores naturales de los insectos, como pájaros, ratones y otros insectívoros. Los efectos del uso de DDT ejemplifican cómo algunos insecticidas pueden amenazar la vida silvestre más allá de las poblaciones previstas de insectos plaga. [135] [136]

En roles beneficiosos

Debido a que ayudan a las plantas con flores a polinizar de forma cruzada , algunos insectos son fundamentales para la agricultura. Esta abeja europea está recolectando néctar mientras el polen se acumula en su cuerpo.
Un ladrón con su presa, un hoverfly . Las relaciones insectívoras como estas ayudan a controlar las poblaciones de insectos.

Aunque los insectos plaga atraen la mayor parte de la atención, muchos insectos son beneficiosos para el medio ambiente y para los seres humanos . Algunos insectos, como avispas , abejas , mariposas y hormigas , polinizan las plantas con flores . La polinización es una relación mutualista entre plantas e insectos. A medida que los insectos recolectan néctar de diferentes plantas de la misma especie, también esparcen polen de plantas de las que se han alimentado previamente. Esto aumenta en gran medida la capacidad de las plantas de polinización cruzada , lo que mantiene y posiblemente incluso mejora su aptitud evolutiva . En última instancia, esto afecta a los humanos, ya que garantizar cultivos saludables es fundamental para la agricultura . Además de la polinización, las hormigas ayudan con la distribución de semillas de las plantas. Esto ayuda a esparcir las plantas, lo que aumenta la diversidad de plantas. Esto conduce a un mejor entorno en general. [137] Un problema ambiental serio es la disminución de las poblaciones de insectos polinizadores , y ahora se cultivan varias especies de insectos principalmente para el manejo de la polinización a fin de tener suficientes polinizadores en el campo, huerto o invernadero en el momento de la floración . [138] : 240–243 Otra solución, como se muestra en Delaware, ha sido cultivar plantas nativas para ayudar a mantener a los polinizadores nativos como L. vierecki . [139]

Se ha estimado que el valor económico de la polinización por insectos es de alrededor de $ 34 mil millones solo en los EE. UU. [140]

Productos elaborados por insectos . Los insectos también producen sustancias útiles como miel , cera , laca y seda . Los seres humanos han cultivado abejas melíferas durante miles de años para obtener miel, aunque la contratación para la polinización de cultivos se está volviendo más importante para los apicultores . El gusano de seda ha afectado enormemente la historia de la humanidad, ya que el comercio impulsado por la seda estableció relaciones entre China y el resto del mundo.

Control de plagas . Los insectos insectívoros , o insectos que se alimentan de otros insectos, son beneficiosos para los humanos si comen insectos que podrían causar daños a la agricultura y las estructuras humanas. Por ejemplo, los pulgones se alimentan de cultivos y causan problemas a los agricultores, pero las mariquitas se alimentan de pulgones y pueden usarse como un medio para reducir significativamente las poblaciones de pulgones plaga. Si bien las aves son quizás depredadores más visibles de insectos, los insectos mismos representan la gran mayoría del consumo de insectos. Las hormigas también ayudan a controlar las poblaciones de animales al consumir pequeños vertebrados. [141] Sin depredadores que los mantengan bajo control, los insectos pueden sufrir explosiones de población casi imparables . [34] : 328–348 [34] : 400 [142] [143]

Usos médicos . Los insectos también se usan en medicina, por ejemplo, las larvas de mosca ( gusanos ) se usaban anteriormente para tratar heridas para prevenir o detener la gangrena , ya que solo consumían carne muerta. Este tratamiento está encontrando un uso moderno en algunos hospitales. Recientemente, los insectos también han ganado atención como posibles fuentes de drogas y otras sustancias medicinales. [144] Los insectos adultos, como los grillos y las larvas de insectos de varios tipos, también se utilizan comúnmente como cebo de pesca. [145]

En la investigación

La mosca común de la fruta Drosophila melanogaster es uno de los organismos más utilizados en la investigación biológica.

Los insectos juegan un papel importante en la investigación biológica. Por ejemplo, debido a su pequeño tamaño, corto tiempo de generación y alta fecundidad , la mosca común de la fruta Drosophila melanogaster es un organismo modelo para estudios en la genética de eucariotas superiores . D. melanogaster ha sido una parte esencial de estudios sobre principios como ligamiento genético , interacciones entre genes , genética cromosómica , desarrollo , comportamiento y evolución . Debido a que los sistemas genéticos están bien conservados entre los eucariotas, comprender los procesos celulares básicos como la replicación o transcripción del ADN en las moscas de la fruta puede ayudar a comprender esos procesos en otros eucariotas, incluidos los humanos. [146] El genoma de D. melanogaster se secuenció en 2000, lo que refleja el importante papel del organismo en la investigación biológica. Se encontró que el 70% del genoma de la mosca es similar al genoma humano, lo que respalda la teoría de la evolución. [147]

Como comida

En algunas culturas, los insectos, especialmente las cigarras fritas , se consideran manjares , mientras que en otros lugares forman parte de la dieta normal. Los insectos tienen un alto contenido proteico para su masa, y algunos autores sugieren su potencial como fuente importante de proteínas en la nutrición humana . [34] : 10–13 En la mayoría de los países del primer mundo, sin embargo, la entomofagia (comer insectos) es un tabú . [148] Dado que es imposible eliminar por completo los insectos plaga de la cadena alimentaria humana, los insectos están presentes inadvertidamente en muchos alimentos, especialmente en los cereales. Las leyes de seguridad alimentaria de muchos países no prohíben las partes de insectos en los alimentos, sino que limitan su cantidad. Según el antropólogo materialista cultural Marvin Harris , la ingesta de insectos es un tabú en culturas que tienen otras fuentes de proteínas como el pescado o el ganado.

Debido a la abundancia de insectos y la preocupación mundial por la escasez de alimentos, la Organización de las Naciones Unidas para la Agricultura y la Alimentación considera que es posible que el mundo tenga que considerar, en el futuro, las perspectivas de comer insectos como un alimento básico. Los insectos se destacan por sus nutrientes, tienen un alto contenido de proteínas, minerales y grasas y son consumidos por un tercio de la población mundial. [149]

Como alimento

Varias especies de insectos, como la mosca soldado negra o la mosca doméstica en sus formas de gusano , así como las larvas de escarabajos, como los gusanos de la harina, pueden procesarse y utilizarse como alimento para animales de granja como pollos, peces y cerdos. [150]

En otros productos

Las larvas de insectos (es decir, las larvas de la mosca soldado negra ) pueden proporcionar proteínas , grasa y quitina . La grasa se puede utilizar en la industria farmacéutica ( cosméticos , [151] tensioactivos para gel de ducha), sustituyendo así a otros aceites vegetales como el aceite de palma . [152]

Además, el aceite de cocina para insectos, la mantequilla para insectos y los alcoholes grasos se pueden preparar a partir de insectos como el super gusano ( Zophobas morio ). [153] [154]

Como mascotas

Muchas especies de insectos se venden y se mantienen como mascotas . Incluso hay revistas especiales para aficionados como "Bugs" (ahora descontinuada). [155]

En cultura

Los escarabajos tenían simbolismo religioso y cultural en el Antiguo Egipto , Grecia y algunas culturas chamánicas del Viejo Mundo. Los antiguos chinos consideraban a las cigarras como símbolos de renacimiento o inmortalidad. En la literatura mesopotámica , el poema épico de Gilgamesh tiene alusiones a Odonata que significan la imposibilidad de la inmortalidad. Entre los aborígenes de Australia de los grupos lingüísticos Arrernte , las hormigas melíferas y las larvas brujas servían como tótems personales del clan. En el caso de los bosquimanos 'San' del Kalahari , es la mantis religiosa la que tiene mucho significado cultural, incluida la creación y la paciencia zen en la espera. [34] : 9

  • Ecología química
  • Defensa en insectos
  • Entomología
  • Etnoentomología
  • Animales voladores y planeadores
  • Biodiversidad de insectos
  • Ecología de insectos
  • Enfermedades transmitidas por insectos
  • Insectos prehistóricos
  • Dolor en invertebrados

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