Entomología: Morfología y Fisiología de los Insectos PDF
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Universidad Nacional de Colombia - Sede Manizales
2005
Jaime De La Cruz Lozano
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This textbook, "Entomología: Morfología y Fisiología de los Insectos," by Jaime De La Cruz Lozano, delcovers the forms and functions of insects. It is a useful resource for agricultural science students and professionals in Colombia. It delves into the various aspects, from origins and importance to detailed morphological descriptions and inner workings of insects, with a special emphasis on agricultural insect study.
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1 ENTOMOLOGÍA MORFOLOGÍA Y FISIOLOGÍA DE LOS INSECTOS JAIME DE LA CRUZ LOZANO UNIVERSIDAD NACIONAL DE COLOMBIA SEDE PALMIRA ENTOMOLOGÍA: MORFOLOGÍA Y FISIOLOGÍA DE LOS INSECTOS JAIME DE LA CRUZ LOZANO INGENIERO...
1 ENTOMOLOGÍA MORFOLOGÍA Y FISIOLOGÍA DE LOS INSECTOS JAIME DE LA CRUZ LOZANO UNIVERSIDAD NACIONAL DE COLOMBIA SEDE PALMIRA ENTOMOLOGÍA: MORFOLOGÍA Y FISIOLOGÍA DE LOS INSECTOS JAIME DE LA CRUZ LOZANO INGENIERO AGRÓNOMO PROFESOR ASOCIADO PALMIRA UNIVERSIDAD NACIONAL DE COLOMBIA FACULTAD DE CIENCIAS AGROPECUARIAS 2005 2 JAIME DE LA CRUZ LOZANO ISBN 978-958-701-731-1 20 OCTUBRE 2006 DIBUJOS JAIME DE LA CRUZ LOZANO ANA MILENA DE LA CRUZ REBOLLEDO ASESORÍA EDITORIAL DISEÑO E IMPRESIÓN 3 EL AUTOR JAIME DE LA CRUZ LOZANO Ingeniero agrónomo, trabajo de grado. Polinización del cacao (Theobroma cacao l.) por Forcipomya spp. (Díptera; Ceratopogonidae) en Palmira. Especialización en control integrado en el CIAT; estudios realizados por mi inclinación a la entomología. Realice toda la carrera docente en la universidad nacional sede Palmira hasta llegar a profesor asociado, dicte los cursos de entomología general, entomología económica como profesor asistente y electivas. Fui presidente de treinta y ocho (38) trabajos de grado de estudiantes sobre entomología y control. Participe en eventos internacionales y nacionales sobre temas de agricultura. Socio numérico de la sociedad colombiana de entomología socolen. Al grupo de estudios sobre macro proyectos de estrategia para la explotación agrícola del chontaduro ( Bactris gasipaes H.B.K.): en la zona del pacifico, también sobre los cultivos de cacao y musáceas. Curador de la colección de insectos de la universidad nacional sede Palmira, miembro de la comisión de asuntos disciplinarios del personal docente y administrativo de la sede, representante del consejo superior al consejo directivo de la sede de Palmira, director de la oficina de admisiones y registro. Reconocimientos y galardones de parte de la universidad nacional, de socolen y alcaldía de Palmira (valle). 4 A la memoria de mi padre Manuel santos De La Cruz A mi madre Natividad Lozano de De La Cruz A mi esposa Yolanda por su amor y apoyo Innegable en mis estudios. A mis hijos Jaime Hernán y Ana Milena, Punto de mi meta en la vida. A mis hermanos y hermanas, por su ayuda para el estudio A mis profesores y compañeros de trabajo JAIME 5 AGRADECIMIENTO El autor deja consignado su agradecimiento a la universidad nacional sede Palmira quien me dio el conocimiento sobre la agricultura, en especial a mis profesores y compañeros de trabajo, entre ellos los doctores Adalberto Figueroa P., Alvaro Figueroa y Mario Calderón quienes fueron mis maestros en la entomología, a Heimar Quintero por la revisión y corrección del libro. A mis hijos Jaime Hernán y Ana Milena por su valiosa colaboración en la computación y en la elaboración de los dibujos. A mi esposa Yolanda por su abnegada paciencia para soportar mi dedicación al estudio. 6 CONTENIDO Pag. PRESENTACIÓN........................................................................................................................ 14 INTRODUCCIÓN....................................................................................................................... 15. ETIMOLOGÍA.............................................................................................. 16 ENTOMOLOGÍA AGRÍCOLA EN COLOMBIA...................................... 17 ORIGEN DE LOS INSECTOS................................................................................................... 19 IMPORTANCIA Y RELACIÓN DE LA ENTOMOLOGÍA CON OTRAS CIENCIAS......... 24 INSECTOS BENÉFICOS Y DAÑINOS.................................................................................... 28 RAREZAS DEL MUNDO DE LOS INSECTOS....................................................................... 33 DIFERENCIANDO LOS INSECTOS........................................................................................ 37 DIFERENCIA ENTRE VERTEBRADOS E INVERTEBRADOS............ 37 ÉXITOS DE LOS INSECTOS COMO GRUPO........................................................................ 38 MORFOLOGÍA DEL INSECTO................................................................................................ 41 41 EXOESQUELETO...................................................................................................................... CUTÍCULA................................................................................................... 43 CLASIFICACIÓN DE LOS INVERTEBRADOS..................................................................... 48 CARACTERÍSTICAS DE LOS INSECTOS.............................................................................. 68 DESCRIPCIÓN DE UN INSECTO............................................................................................ 72 COMPOSICIÓN DE LA PARTE SUPERIOR DE LA CABEZA.............. 77 COMPOSICIÓN DE LA PARTE INFERIOR DE LA CABEZA............... 81 ANTENAS................................................................................................................................... 85 7. TIPOS DE ANTENAS................................................................................ 88 APARATO BUCAL................................................................................................................... 93 TIPOS DE APARATOS BUCALES.......................................................... 95 CERVIZ O CUELLO................................................................................................................... 110 TÓRAX........................................................................................................................................ 111. PATAS......................................................................................................................................... 117.. EVOLUCIÓN DE LAS PATAS................................................................. 119 TIPOS DE PATAS...................................................................................... 124 ALAS............................................................................................................................................ 127.. NOMENCLATURA DE LAS VENAS....................................................... 130 TIPOS DE ALAS.......................................................................................... 136 MECANISMOS ACOPLADORES DE LAS ALAS.................................. 138 ABDOMEN.................................................................................................................................. 139. GENITALIA DE LA HEMBRA.................................................................. 145 GENITALIA DEL MACHO........................................................................ 146 ANATOMÍA INTERNA Y FISIOLOGÍA................................................................................. 148 INTRODUCCIÓN........................................................................................ 148 ORGANIZACIÓN INTERNA DE UN INSECTO..................................................................... 150 SISTEMA CIRCULATORIO....................................................................... 151 SISTEMA RESPIRATORIO........................................................................ 156 SISTEMA DIGESTIVO Y DIGESTIÓN.................................................... 164 8 SISTEMA NERVIOSO............................................................................... 178 SISTEMA REPRODUCTIVO.................................................................... 183 SISTEMA VISUAL..................................................................................... 191 SISTEMA MUSCULAR............................................................................ 197 GLOSARIO.................................................................................................................................. 199.. BIBLIOGRAFÍA.......................................................................................................................... 213.. 9 ILUSTRACIONES FIG. 1 CAMBIO HIPOTÉTICO DEL GRUPO PRIMITIVO HASTA LA CLASE INSECTA 23 FIG. 2 CONFIGURACIÓN DEL EXOESQUELETO DE UN INSECTO 44 FIG. 3 ESTRUCTURA DE UNA CUTÍCULA DE INSECTO (A) 45 FIG. 3 ESTRUCTURA DE UNA CUTÍCULA VIEJA O EPIDERMIS (B) 46 FIG. 4 CLASE ONYCHOFORA 56 FIG. 5 CLASE PENTASTOMIDA 56 FIG. 6 CLASE TARDIGRADA 57 FIG. 7 ARBOL GENEALÓGICO SUPUESTO DE LAS CLASES MAS IMPORTANTE DEL PHYLLUM ARTROPODO. 58 FIG. 8 CLASE TRILOBITA 59 FIG. 9 CLASE ARÁCNIDA 60 FIG. 10 CLASE MEROSTOMATA 61 FIG. 11 CLASE PYCNOGONIDA 61 FIG. 12 CLASE CRUSTACEA 63 FIG. 13 CLASE DIPLOPODA 64 FIG. 14 CLASE QUILOPODA 65 10 FIG. 15 CLASE SYMPHYLA 65 FIG. 16 CLASE PAUROPODA 66 FIG. 17 CLASE INSECTA O HEXAPODA 67 FIG. 18 CARACTERÍSTICAS EXTERNAS DE LOS INSECTOS 69 FIG. 19 ANATOMIA INTERNA 70 FIG. 20 DESCRIPCIÓN DE UN INSECTO 74 FIG. 21 CABEZA HIPOGNATA 75 FIG. 22 CABEZA PROGNATA 76 FIG. 23 CABEZA OPISTOGNATA 76 FIG. 24 MORFOLOGÍA EXTERNA DE LA CABEZA DE UN INSECTO 83 FIG. 25 TRABECULO (CABEZA DE UN PIOJO) 84 FIG. 26 TENTORIOS 85 FIG. 27 COMPOSICIÓN DE UNA ANTENA 88 FIG. 28 ANTENA FILIFORME 85 FIG. 29 ANTENA CLAVADA 85 FIG. 30 ANTENA SETIFORME 90 FIG. 31 ANTENA ARISTADA 90 FIG. 32 ANTENA CAPITADA 90 FIG. 33 ANTENA LAMELADA 91 FIG. 34 ANTENA GANICULADA 91 FIG. 35 ANTENA PECTINADA Y BIPECTINADA 91 FIG. 36 ANTENA PLUMOSA 92 FIG. 37 ANTENA SERRADA 92 11 FIG. 38 ANTENA MONILIFORME 92 FIG. 39 ANTENA FLABELADA 93 FIG. 40 APARATO BUCAL MASTICADOR 101 FIG. 41 APARATO BUCAL PICADOR –CHUPADOR 102 FIG. 42 APARATO BUCAL SIFÓN 104 FIG. 43 APARATO BUCAL ESPONJA 105 FIG. 44 APARATO BUCAL MASTICADOR LAMEDOR 106 FIG. 45 APARATO BUCAL CORTADOR SUCCIONADOR 107 FIG. 46 APARATO BUCAL RASPADOR CHUPADOR 108 FIG. 47 ESQUEMA DE LA CERVIZ 110 FIG. 48 TORAX 113 FIG. 49 DETALLES GENERALIZADOS DE UN SEGMENTO ALAR 116 FIG. 50 CORTE TRANSVERSAL DE UN SEGMENTO ALAR 117 FIG. 51 REPRESENTACIÓN ESQUEMATICA LOCOMOCION DEL CUCARRON 118 FIG. 52 COMPOSICIÓN DE LA PATA DE UN INSECTO 123 FIG. 53 DIFERENTES TIPOS DE PRETARSO 123 FIG. 54 CONFORMACIÓN DEL ALA EN LOS INSECTOS 128 FIG. 55 VENAS LONGITUDINALES DEL ALA DE UN INSECTO 131 FIG. 56 VENAS TRANSVERSAS O SECUNDARIAS DEL ALA DE UN INSECTO 133 FIG. 57 MARGENES Y TRIANGULOS DE LAS ALAS DE UN INSECTO 134 FIG. 58 ABDOMEN DE UN INSECTO 141 FIG. 59 CONEXIÓN DEL TORAX Y EL ABDOMEN 142 FIG.60 APENDICES ABDOMINALES (A) 143 12 FIG. 61 APENDICES ABDOMINALES (B) 144 FIG. 62 GENITALIA DE LA HEMBRA DE UN INSECTO 146 FIG. 63 GENITALIA DEL MACHO DE UN INSECTO 147 FIG. 64 CORTE TRANSVERSAL DEL CUERPO DE UN INSECTO 150 FIG. 65 SISTEMA CIRCULATORIO DE UN INSECTO 151 FIG. 66 DIFERENTES FORMAS DE CELULAS QUE COMPONEN LA HEMOLINFA 155 FIG. 67 SISTEMA RESPIRATORIO DE UN INSECTO 157 FIG. 68 ESQUEMA DE UNA TRAQUEA ABIERTA 158 FIG. 69 ESQUEMA DE LA RESPIRACIÓN CUTÁNEA DE UN INSECTO 163 ACUATICO FIG. 70 SISTEMA DIGESTIVO DE UN INSECTO (EMBRIONARIO) 166 FIG. 71 SISTEMA DIGESTIVO DE UN INSECTO (ADULTO) 168 FIG. 72 SISTEMA NERVIOSO CENTRAL DE UN INSECTO 178 FIG. 73 ESQUEMA DE UNA NEURONA DE UN INSECTO 179 FIG. 74 ESQUEMA DEL SISTEMA REPRODUCTOR MASCULINO DE UN 185 INSECTO FIG. 75 ESQUEMA DEL SISTEMA REPRODUCTOR FEMENINO DE UN INSECTO 187 FIG. 76 ESQUEMA DE UN OJO SIMPLE (OCELO) DE UN INSECTO 192 FIG. 77 ESQUEMA DE UN OMATIDIO Y CORTES TRANSVERSALES 195 13 PRESENTACIÓN Desde hace ya muchos años, hemos reconocido la necesidad de ofrecer a los estudiantes de la ingeniería agronómica un texto que sirva de orientación didáctica y que a la vez, sea una fuente de consulta para los profesionales de la agricultura. El autor de ésta obra, el Ingeniero Agrónomo Jaime de la Cruz Lozano, profesor asociado de ésta sede de la Universidad Nacional de Colombia, decidió dedicar su conocimiento entomológico, agronómico y didáctico, para producir ésta obra científica, de un valor incalculable, para que estudiantes y colegas de la agronomía lo utilicen como obra de consulta en el ejercicio de la profesión. Agradecemos sinceramente al autor su aporte científico-didáctico en beneficio de la agricultura colombiana. MARIO A. CALDERON C. Ing. Agr. PhD. Posdoctoral fellow 14 INTRODUCCIÓN Cuando la curiosidad nos lleva a inspecciona las plantas, descubrimos trepados en ellas, posados en el sitio de sus órganos o caminando en su alrededor lombrices (Anélidos), caracoles (Moluscos), cien-pies, arañas, insectos (Artrópodos), reptiles, aves y mamíferos (Cordados). Así se despierta la curiosidad por conocer su comportamiento, su nombre y sus hábitos; en ocasiones el interés se debe a que a ellos se atribuyen las grandes pérdidas en la agricultura, sin saber que muchos de ellos son benéficos para la humanidad. Los insectos están íntimamente relacionados con el mundo viviente; constituyen el grupo dominante entre los animales terrestres (más o menos a los dos tercios del total de especies de animales); se encuentran en todas partes del planeta, con excepción de los casquetes polares y de los volcanes en actividad; han existido en la tierra desde tiempos muy remotos (fósiles de Collembola datan del período geológico Devónico, es decir de unos 350 millones de años). La capacidad de reproducción es enorme en un ciclo biológico tan corto. Por ejemplo, el Entomólogo inglés Glenn W. Herrick estimó que una hembra del áfido del repollo oviposita cuarenta y uno (41) y originaría dieciséis (16) generaciones en ocho meses si todos vivieran, los descendientes de una sola hembra sumarían 1.560 x 1020. Pero no todas las especies son tan prolíficas. Algunas solamente tienen una familia por año y otras demoran años para ir de huevo hasta adulto, como es el caso de la "Chicharra periódica" de Norteamérica que completa su ciclo de vida en diecisiete (17) años. Por razones de antigüedad y capacidad de reproducción, se puede pensar que la naturaleza ha perfeccionado a los insectos, para hacerlos capaces de sobrevivir en condiciones adversas. 15 La rama de la biología que investiga los insectos (lat. insectum = cortado en) es la Entomología, (gr. Entomon = insecto; logos = tratado) hace parte de la zoología y se dedica al estudio de los insectos. Nos enseña la importancia que tiene el estudio de los insectos desde el punto de vista del hombre, lo cual hace que unos sean benéficos a él, otros sean perjudiciales, y por último un grupo que carece de importancia para él. Debido a estas diferencias, es importante adquirir conocimientos básicos sobre estos animales, con el objeto de que la lucha del hombre contra los perjudiciales, se conduzca en forma eficiente. Por lo tanto debemos conocerla en forma general (taxonomía, morfología, fisiología, ecología, etiología, etc.), o aplicada (estudia los insectos perjudiciales al hombre, a las plantas y animales). ETIMOLOGIA: Entomología en griego quiere decir: Entomón = insecto, logos = tratado, estudio. Insecto en latín insectum significa cortada en, término perfecto en los insectos, porque su cuerpo está bien diferenciado en varios segmentos. A los insectos se hace alusión en la Biblia, en algunos escritos los cronistas egipcios en el tiempo de Ramses II (1.400 a. C.) se compadecen de los campesinos porque el gusano y las langostas destruyen el trigo. Pero la entomología sólo empezó a desarrollarse en los siglos XVI y XVII, cuando aparecen investigaciones de Malpighi (1668) sobre anatomía del gusano de seda.. Después vinieron las investigaciones de Redy (1667), para disentir sobre la generación espontánea; John Ray (Siglo XVIII) trabajó sobre nomenclatura binaria y estableció un concepto de especie de los organismos vivientes. En el siglo XVIII en Europa, alcanzó un alto nivel en el estudio de las ciencias biológicas, en especial la entomología. Lyonet (Holandés) describe la anatomía de las larvas de las mariposas del sauce (1750), Roesel (Alemán), Reamur (Francés) y DeGeer (Sueco) 16 describieron ciclos biológicos, hábitos y características de muchos insectos, el naturalista Linneo (1707 - 1778), quien clasificó muchas plantas y animales publicados en su libro Systema Naturae (1758), usando el sistema binario (conocido como sistema linneano). La entomología norteamericana parte a mediado del siglo XIX, pues en 1867 se enseñó en las escuelas como parte de la biología. Mudge B.F. (1866), enseñó el curso "Insectos dañinos a la vegetación” en Kansas State Agricultural College; Cook A.J. (1867) dictó el curso de entomología en Michigan Agricultural College; Hagen (1870), en Harvard; Fernald C.H.J. (1872) en Maine State College; Comstock (1873) en Cornell University; Herbert O. (1879), en Iowa State College of Agriculture. Entomología agrícola en Colombia. El doctor Germán Valenzuela comenta que la Entomología Económica en Colombia comenzó en 1913 con los trabajos realizados por los Dres. Federico Lleras Acosta y Luis Zea Uribe para el combate de la langosta con el Coccobacillus acridiorum (Bacillus). De aquí en adelante se va enriqueciendo, Lyus María Murillo escribió “Treinta años de Sanidad Vegetal, Historia de una Vida”. Pero la mejor secuencia de los acontecimientos que desarrollaron la Entomología en Colombia es seguir las investigaciones de nuestros investigadores sobre este tema. En 1964 la Universidad Nacional de Colombia y el Instituto Colombiano Agropecuario (ICA), firmaron un contrato para promover la enseñanza de la Entomología en las Universidades para graduados en las Ciencias Agropecuarias. En 1970 inicia una revolución en materia de Control de Plagas. En 1971 los Dres. Hernán Alcaraz y Germán Valenzuela tuvieron la idea de formar la Sociedad Colombiana de Entomología "SOCOLEN" la cual perdura hasta la fecha. 17 El documento presenta algunos conceptos sobre ciertas fases y comportamientos de los insectos. El autor recopiló y asoció conceptos propuestos por algunos autores y los complementó con sus experiencias y conocimientos. Las ilustraciones se han adoptado a partir de algunas de las obras citadas. 18 ORIGEN DE LOS INSECTOS Las teorías sobre el origen de los insectos son muy discutidas. Coronado y Marquez (1972) interpretan las teorías, desde los puntos de vista Cronológico, Geográfico y Ancestral. ORIGEN CRONOLOGICO: Los insectos existían desde antes de la aparición del hombre en el planeta, lo comprueban los fósiles o huellas geológicas. (Cuadro 1). Cuadro 1. FOSILES O HUELLAS GEOLOGICAS DE INSECTOS. PERIODO GEOLOGICO MILLONES ORDENES DE AÑOS Devoniano 350 Collembola Carbonífera superior 250 Orthoptera (cucarachas) Pérmico 215 Plecoptera, Thysanoptera Coleoptero, Odonata Ephemeroptera, Psocoptera Hemiptero, Mecoptera, Neuroptero Triásico 190 Orthoptera Jurásico 155 Díptera, Hymenoptera, Dermaptera, Tisanuro Tricoptera Terciario 70 Stresiptera, Lepidoptera, Siphonaptera, Embioptera, Isoptera, Diplura. Cuaternario 1 Anopluro 19 ORIGEN GEOGRAFICO. Los insectos se originaron en algún lugar del mundo, se distribuyeron a las diferentes zonas, y si las condiciones lo permiten emigran a otras áreas, llegando a ser cosmopolitas. Por tal razón, se habla de insectos autóctonos, los que son originarios de una región y exóticos, los que por alguna causa llegan de otras regiones, Ejemplos: Anthonomus grandis Boheman (Coleópt. Curculionidae) y Anastrepha spp (Dípt. Tephretidae) originarios de México; Pectinophora gossypiella (Saunders) (Lep. Gelechidae) originaria de Egipto; Aleurocanthus woglumi Ashby (Homopt. Aleyrodidae) originario de la India; Icerya purchasi Maskell originaria de Australia. ORIGEN ANCESTRAL En la actualidad la teoría más aceptada es que los insectos se originaron de un verdadero artrópodo y no de un onicóforo. Algunos opinan que el ancestro es marino, otros que terrestre y sus antepasados habían vivido en el mar. Ejemplos: según Hansen y Crampton las primeras emigraciones de crustáceos a la tierra dieron origen a insectos ápteros primitivos; otros autores consideran remota la relación entre crustáceos e insectos por las diferencias en apéndices y en la embriología. Verlluys y Demoll piensan que el ancestro de los artrópodos terrestres fue un miriápodo hipotético que originó a un Onicóforo marino, que al evolucionar originaron los quilópodos, de los cuales descienden los insectos, los crustáceos y los trilobitas. Según Tillayard los insectos y miriápodos provienen de un ancestro (Protáptera) el cual lo dividió en dos ramas según la posición del Gonóporo o apertura genital: en la parte anterior del abdomen (Progoneados) de donde aparecieron los Symphyla, Pauropoda y Diplopoda, o en los segmentos posteriores del abdomen (Opistogoneados) de donde aparecieron los Schizotarzatas, Chilopodas y los insectos. Snodgrass teniendo en cuenta el cuerpo alargado, segmentado y algo redondeado plantea que los artrópodos se originaron a partir de un organismo en forma de gusano, similar a los 20 anélidos o gusanos segmentados. Cuyo cuerpo constaba de una serie de segmentos uniformes en forma de discos, desprovistos de apéndices; la cabeza era una estructura simple provista de pelos sensoriales. La boca estaba situada en la parte ventral entre la cabeza propiamente dicha y el primer anillo corporal. En la parte final se encontraba la abertura anal. Por su posición delantera y por que contiene el aparato bucal esta parte toma el nombre de Próstoma (Fig. 1A). El primer paso en el cambio del gusano primitivo: fue la formación de un par de apéndices o patas ventrales rígidas en cada segmento del cuerpo; con excepción del Próstoma y del último segmento ó Periprocto en donde se encontraba la abertura anal. En esta fase se perfeccionaron los órganos sensoriales de la cabeza, los ojos y las antenas (Fig. 1B. Para representar esta fase de desarrollo tenemos en el Filum Oncópodo y las clases: Onicófora que presentan algunas características propias de los anélidos, pero también algunas partes morfológicas de los artrópodos. Pentastómidos de estructura muy simple, en forma de gusano, con cuatro (4) pares de patas, con gran apariencia a los ácaros, parásito de muchos vertebrados. Tardígrados: También de estructura muy simple, diminuto (1mm) viven en el musgo, en el agua dulce y salada, con cuatro (4) pares de patas en forma de muñones con uñas, carecían de piezas bucales. En el segundo paso se formaron articulaciones en las patas (Figs.1C–1D), un par de apéndices nuevos localizados cerca a la boca los cuales le sirvieron para llevar el alimento a la boca. Se unió el primer segmento con el Próstoma, se desarrollaron ojos y antenas. Hasta el momento no se conoce artrópodo viviente que represente este estado. En los insectos (Fig.1E) fue la utilización de los apéndices de los segmentos 2, 3 y 4 que se habían unido a la cabeza y que formaron los órganos accesorios del aparato bucal. Los cambios se efectuaron de la siguiente manera: 21 El primer (1) segmento corporal y sus apéndices se fusionaron a la cabeza ó se atrofiaron. El segundo (2) segmento corporal y sus apéndices se transformaron en mandíbulas. El tercer (3) segmento corporal y sus apéndices se transformaron en el primer par de maxilas. El cuarto (4) segmento corporal y sus apéndices se transformaron en el segundo par de maxilas las cuales se fusionaron por la margen interna para formar el Labium ó labio inferior (Fig. 1F). La unión de estos segmentos y de los apéndices al Prostoma, formó la cabeza, tal como se encuentra en el grupo de los miriápodos, insectos y afines; en ciertos crustáceos no están unidos estos segmentos. Otros cambios que se efectuaron en el desarrollo de éste proceso fueron los siguientes: el quinto (5), sexto (6) y séptimo (7) segmentos aumentaron de tamaño y conservaron los apéndices, estos segmentos formaron el tórax y las patas de los insectos, el resto de los segmentos perdieron sus apéndices o evolucionaron con excepción del último par que permaneció y formaron los apéndices externos del órgano copulador (Clásperes, Cercus y Filamentos. El cuerpo de los insectos se dividió en tres segmentos = tagmas = somitos, cada uno de ellos compuestos de la siguiente manera: 1. La cabeza con sus apéndices bucales, ojos y antenas. 2. El tórax donde se centralizó la función motriz: alas y patas. 3. El abdomen que contiene la mayor parte de los órganos internos Los últimos segmentos se modificaron y se adaptaron para funciones de copulación o de ovoposición (Fig.1F). 22 PROSTOMA 23 IMPORTANCIA Y RELACION DE LA ENTOMOLOGIA CON OTRAS CIENCIAS. Como los insectos se encuentran en todas partes del universo formando unas masas colosales de seres vivos, y se relacionan con otras ciencias, los hacen sujetos favoritos de los hombres de laboratorio. En genética. Las células de los insectos se caracterizan por ser grandes, razón por la cual son utilizados para estudios citológicos y genéticos. Anteriormente las experimentaciones genéticas las hacían con conejillos de indias, hasta que se demostró la conveniencia de utilizar la "mosca de la fruta" Drosophila spp, en este tipo de trabajo. Esta pequeña mosca está sujeta a variaciones tremendas en sus caracteres externos visibles, las células contienen cuatro pares de cromosomas y sus glándulas salivales son de gran tamaño como para que los genes se puedan ver al microscopio. Completa una generación en diez días y los genetistas pueden hacer cruzamientos diferentes, gran parte del conocimiento genético se debe al estudio de esta pequeña mosca. En Ecología. La ecología se relaciona con los insectos en la naturaleza, principalmente en los bosques, las praderas y sobre todo en los campos cultivados. Se ha tenido muy en cuenta para la mayoría de las investigaciones de éste siglo, ya que este fenómeno no se ha estudiado suficientemente, pero hoy en día se ha llegado a la Ecología Moderna basada en el sistema Cibernético. 24 Los insectos al alimentarse de sustancias vegetales y animales en descomposición ayudan a eliminar de la superficie de la tierra todo aquello que constituiría una amenaza para la salud y lo convierten en sustancias simples que las plantas pueden utilizar para su alimentación. En suelos. Los insectos, contribuyen en la construcción de la productividad del suelo, ayudan a romper las partículas de roca, a mezclarlas en sus diferentes estratos y exponerlas a la acción de los factores climáticos, la formación de túneles facilita la circulación del aire, esencial para la respiración de otros seres, de las mismas plantas y el movimiento capilar del agua. Los barrenadores del suelo actúan hasta tres metros de profundidad como sucede con algunas especies de ninfas de cigarras (chicharras) Igualmente los insectos agregan humus o materia orgánica al suelo, los cuerpos muertos de estos se acumulan en la superficie del suelo y constituyen un elemento fertilizante. Sus excrementos son ricos químicamente y superan en cantidad total a los animales superiores. Gran cantidad y variedad de insectos se encuentran en el suelo, los más abundantes son: Himenópteros (hormigas, abejas, abejorros, avispas, etc.); Dípteros (moscas); Coleópteros (cucarrones, escarabajos); Homópteros (cigarra, chicharra); Ortópteros (grillos); Collembolos (colas de resorte). En la Agricultura. La mayoría de los cultivos plantas ornamentales y hortalizas necesitan de los insectos para la polinización. Se puede decir que sin el trabajo valioso realizado por los insectos en la polinización de las flores, tendríamos rendimientos muy bajos de productos utilizados por la humanidad y porque no decirlo de muchos otros seres que viven en nuestro mundo. 25 Otra relación de los insectos con la agricultura es aquella en que actúan como seres benéficos depredando o parasitando a otros insectos dañinos a las plantas, el hombre probablemente nunca sería capaz de lograr tanto en el combate de los insectos plagas por otros medios sin que se rompiera el equilibrio ecológico. Por último no podemos dejar de mencionar la acción de los insectos dañinos a las plantas, estos son capaces de causar grandes perjuicios en forma directa o indirecta. En la Industria. Otro de los beneficios importantes es en la formación de algunos productos primarios que se utilizan para elaborar otros subproductos como: Seda: El gusano de seda Bombys mori (Lep: Bombycidae) es una polilla que se cría domésticamente desde años atrás, para producir un cocón (pupa) de hilo continuo del cual sale la seda. Miel de abeja: Las abejas Apis spp. (Hym: Apidae), nos proporcionan la miel, y la cera que se utiliza en la manufactura de productos de arte y cosméticos. Laca: Dentro del Orden Homóptera, se encuentra una pequeña escama Laccifer lacca (Kerri), lacciféridae, asociada con otras plagas de algunas plantas que producen una sustancia de la cual se saca la laca, éste producto se utiliza para la fabricación de pulimentos y barnices. En la medicina. Con respecto a la relación de algunos insectos con la medicina, podemos citar las larvas de ciertas moscas que depositadas alrededor de una herida actúan después como limpiadoras de las infecciones de la herida, como la osteomielitis, la intervención del insecto fue mejor 26 que el tratamiento quirúrgico, como lo descubrió en la primera guerra mundial el Dr. W.S. Baer. El Dr. William Robinsón aisló la alantoína de las secreciones de las larvas que tiene las mismas propiedades. Un cucarrón Palembus dermestoides, (Orden: Coleóptero, Familia: Dermestidae) que ataca el maní (Arachis sp) al hervirlo en agua, se puede tomar para curar el asma. OTRAS CIENCIAS. Insectos como alimento: Algunas culturas humanas consumen cantidades considerables de insectos lo mismo que para alimentar animales, por su alto contenido de proteínas sirven de alimento, ejemplos: las larvas de moscas comunes Musca spp. (Dipt. : Muscidae) para alimentar aves, la hormiga arriera en Colombia (Atta laevigata (F. Smith) (Hymenopt. : Formicidae) que se consumen fritas, en México ciertos chinches acuáticos, en Jamaica grillos. También en muchos países se utilizan para engordar animales domésticos y se ha dicho que más o menos las 2/3 partes sirven de alimento a aves silvestres y las 2/5 partes a los peces, por eso se utilizan como carnada para pescar. Insectos con valor estético: El valor estético de los insectos compite con el de pájaros, y el de las flores. Los artistas, las modistas y decoradores utilizan ampliamente los insectos como adornos. Insectos con valor científico: Los insectos le han enseñado al hombre a resolver fenómenos naturales de difícil solución. Gracias al conocimiento de la fisiología, sicología y sociología. Por ejemplo, algunos insectos se pueden utilizar como indicadores de la contaminación de las aguas y de los recursos naturales. 27 INSECTOS: BENEFICOS Y DAÑINOS. Muchos de los escritos sobre los insectos hablan de su acción dañina, sin embargo no necesitamos estudiarlos profundamente para distinguir que existen otros que son amigos del hombre, hasta hace poco tiempo los agricultores no sabían que muchos de los insectos que permanecían en sus cultivos, no sólo eran inofensivos, sino que estaban dedicados a controlar a los dañinos. Esto nos lleva a deducir la falta de conocimiento de los insectos benéficos que viven a expensas de otras especies. Hoy en día el hombre maneja gran número de especies que reportan beneficios generales, a los vegetales, animales y aún al hombre. Acciones benéficas de los insectos. Productos útiles elaborados por los insectos: El que más se conoce por muchos siglos es la producción de seda, insectos muy poco conocidos, pero sí por su producción del hilo (secreción) de seda con el cual los fabricantes producen telas muy finas y apreciadas por la gente. Esto fundamenta la cría de este insecto Bombys mori (Linn) (Lep: Bombycidae) en Japón, China y países de Europa, en Colombia es muy incipiente. Otro producto esencial en la vida humana es la producción de miel y cera por la abeja, Apis mellifera (Linne), (Hym: Apidae), una abeja debe realizar un promedio de 120 viajes a visitar muchas flores para lograr un kilogramo de miel. La goma laca o "shellac" secretada por el insecto Laccifer (Tachardia) lacca (Kerr.) (Hom: Coccidae), que se encuentra en los árboles de la India, otras especies se encuentran en el Brasil. Este producto se utiliza para la fabricación de barnices, tintas litográficas, lacas y otros objetos como discos fonográficos y juguetes. Además, las cochinillas de los cactus, Dactylopius coccus (Hom: Pseudococcidae) producen colorantes utilizado para 28 cosméticos, coloración de bebidas, pasteles, dulces y en medicina; este colorante ha sido reemplazado hoy en día por sintéticos. Por la acción de los polinizadores se fertilizan las flores, sin la cual no sería posible la formación del fruto y de la semilla para obtener abundante producción agrícola. Los insectos reconocen las flores por sus colores, su olor y su corola, el polen y el dulce líquido que producen las flores, les sirven de alimento a muchos de ellos. El higo (breva) de Esmirna en el Asia, tiene forma cónica llena de diminutas flores y solo tiene una pequeña abertura por donde penetra el diminuto himenóptero Blasthophaga psenes (Linn), sin esta polinización el higo no formaría semilla, ni la parte carnosa que envuelve a estas y su sabor sería poco agradable. Otros beneficios de los insectos son: El Palembus sp. (Col: Dermestidae), plaga del maní Arachis sp. utilizado en efusión para curar el asma, el cuerno de algunos escarabajos en efusión mitiga los dolores y convulsiones, algunos coccinélidos se utilizan contra los cólicos y el sarampión. Ciertos escarabajos o coleopteros que contienen cantaradina, sustancia volátil y que se encuentra en los órganos genitales de estos insectos en una forma concentrada a veces llega al 2.5% del peso seco del escarabajo, es de sabor ácido, utilizado como diurético o afrodisíaco en cantidades pequeñas, en grandes cantidades se puede utilizar como subefaciente. Este producto se obtiene comercialmente de la "mosca española" Lytta sp (sinónimo = Contharis) vesicatoria (Col: Cantharidae). La cantaradina bebida en dosis tóxicas da lugar a una grave irritación gastrointestinal con náuseas, vómitos, diarrea, calambres y ocasionalmente colapsos. Aquellos insectos que producen agallas en ciertas plantas, que son valiosos en el comercio por la cantidad de ácido tánico, el cual sirve para curtiembre de pieles. 29 Hay insectos que viven en el suelo y constituyen en valiosos elementos para cambiar la textura del suelo. También existen insectos que ayudan a eliminar malas hierbas, de este caso se puede dar un ejemplo de buen éxito que sucedió en Australia en el control de la maleza Opuntia sp. , por Cactoblastis cactorum (Lep: Phycitidae). Finalmente se encuentran los insectos que por su acción depredadora y parasitoide constituyen un valioso elemento para mantener el balance en las poblaciones de insecto, principalmente en la agricultura, sin su ayuda al hombre sería incapaz de poder controlar los problemas producidos por ellos, es un complemento principal en el llamado control integrado, su acción es muy espectacular, y en ocasiones pasa desapercibida. Se conocen como Depredadores, aquellos que capturan y devoran a otros insectos, son más grandes que sus presas, y para cumplir su ciclo vida necesita varias presas; por ejemplo, las "mariquitas" o coccinélidos, chrysopas, algunos chinches, avispas, syrphidos, etc.. Los parasitoides se alimentan dentro del cuerpo o sobre el hospedero y solo necesita de uno para desarrollar todo su ciclo de vida, generalmente el parasitoide es más pequeño que éste, también se encuentran muchos ejemplos como tachinidos (Díp.), braconidos (Hym.), etc. Acciones dañinas de los insectos Los insectos atacan toda clase de plantas, animales y al hombre, debido a que el progreso del hombre se ha basado en la modificación del medio ambiente y al mal manejo de las plantas que ha contribuido a la diseminación y reproducción de los insectos plagas. DAÑOS A LAS PLANTAS: 30 Por el intento de proveerse de alimento, los insectos se constituyen en los principales rivales del hombre. Las pérdidas producidas por los insectos en la agricultura son apreciables. Los daños puede realizarlos arrancando, triturando y masticando el follaje, tallos, cortezas, raíz y frutos, los insectos tienen esta modalidad de daño se dice que son masticadores, entre ellos tenemos: las larvas de muchos lepidópteros como Spodoptera spp. (Lep: Noctuidae), chapules como Conocephalus sp. (Orth. Tettigonidae), Chrysomélidos como Diabrotica spp. (Col: Chrysomelidae), etc. Pueden también hacer daño chupando la savia de las plantas, es el segundo grupo en importancia, ya que se alimentan de las partes tiernas de las plantas en crecimiento, chupando la savia de las células, estos insectos se les llama picadores-chupadores, también pueden atacar todas las partes de la planta, tenemos como ejemplos: pulgones como Aphis spp. (Hom: Aphididae), chicharras como la Quesada sp, (Hom: Cicadidae), los chinches de las plantas, como el Antiteuchus spp (Hem: Pentatomidae), etc. Otro daño que causan es taladrando o abriendo galerías en los troncos, ramas, frutos, hojas y raíces, estos insectos se consideran las peores plagas, pues se alimentan dentro del tejido de la planta durante todo o parte de su ciclo, el hueco que hacen para introducirse en el interior de la parte atacada siempre es pequeño, con frecuencia invisible, generalmente un agujero grande en el fruto, semilla o tronco indica por donde el insecto ha salido. Según la forma de ataque se pueden distinguir los siguientes grupos: barrenadores, los que hacen galerías en la parte atacadas. Ejemplos: barrenadores de la caña de azúcar, Diatraea sp (Lep: Pyralidae), barrenador de la uva, Anphicerus sp. (Col: Bostrichidae) etc.; minadores que hacen galerías superficiales en las partes atacadas y se conocen como serpentinas, dibujantes, Ejemplos: minador de la soya Liriomyza spp (Dip: Agromyzidae), etc.; los pasadores de los frutos, los cuales atacan sus interiores destrozando toda la pulpa de la fruta, Ejemplos: pasador de la guayaba o del mango Anastrepha spp (Dip: Tephritidae), el pasador del fríjol Zabrotes sp, (Col: Bruchidae), etc. 31 Los que atacan raíces o tallos subterráneos pueden ser masticadores, chupadores y barrenadores, pueden pasar todo el ciclo de vida en el suelo o por lo menos un estado de la vida del insecto que no es subterránea, es el caso del gusano alambre Conoderus sp. (Col: Elateridae), que ataca la semilla del maíz y algodón, cuando están en el suelo, otros ejemplos de los casos anteriores y que ataca la raíz de la mayoría de cultivos semestrales es el Agrothis sp. (Lep: Noctuidae), lo mismo sucede con el picador del tubérculo de la yuca, Cyrtomemus sp. (Hem: Cydnidae), etc. Entre las formas de ovoposición, algunos colocan los huevos en cualquier parte externa de la planta, y otros introducen sus huevos dentro de la parte atacada, con el fin de estar en un sitio confortable y tener inmediatamente el estado inmaduro el albergue y la abundancia de alimento que requiere, se puede decir que los insectos saben donde colocar los huevos, para que continúe la progenie, sin ningún impedimento. Hay otros que utilizan parte de la planta para fabricar sus nidos o para su alimentación, como la hormiga arriera Atta sp. ( Hym: Formicidae), en casos que no puedan buscarlo por el cambio de los factores abióticos. Por último tenemos los insectos que llevan organismos causantes de enfermedades (hongos, virus, bacterias y protozoarios) y su acción es infectándolos en los tejidos vegetales por su acción picadora o también por las heridas hechas a través de las cuales pueden penetrar los patógenos, hay casos de insectos que depositan hongos en la parte externa de la planta por la forma de mutualismo que existen en algunos de ellos. 32 DAÑOS CAUSADOS AL HOMBRE Y A OTROS ANIMALES. Los insectos atacan todas las formas de vida animal, desde los protozoarios hasta el hombre, con algunas excepciones como los equinodermos (estrella de mar, etc.). Algunos viven en el cuerpo como parásitos externos o internos, en forma de adultos o de huevos, actúan también volando o caminando sobre ellos, entrando a los ojos, oídos, al tubo digestivo y a la nariz, muchos de estos insectos pueden llevar otros parásitos como gérmenes patógenos (virus), infectando al hombre o animales domésticos, además de propagar estas enfermedades, pueden también hacerlo dejando sus secreciones sobre los alimentos, o en los utensilios de mesa o cocina; también pueden ser perjudiciales, por su acción ponzoñosa que algunos insectos tienen, principalmente en los himenópteros del grupo aculeata; otros lo hacen por medio de sus pelos urticantes, con el aparato bucal, aplicando a la piel sustancias cáusticas o corrosivas. Hay insectos que también destruyen, o deprecian los productos almacenados, y otros materiales que el hombre posee, incluyendo ropa, muebles, toda clase de maderas, cables telefónicos, colecciones de diversas índoles, drogas, etc. Esto conlleva al aumento de perdidas económicas y se catalogan en el tercer grupo que más daño hace al hombre. RAREZAS DEL MUNDO DE LOS INSECTOS. Todas las rarezas de los insectos, no son más que adaptaciones, morfológicas para poder perpetuar su especie. Los insectos tienen gran variabilidad de tamaño, los más grandes se encuentran en el orden Lepidoptera, como Coscinoscera hercules (Noctuidae), encontrada en Australia que mide 0.25 m2; Thisania agripina (Noctuidae), cuyo hábitat se encuentra en el Amazona (S.A), y tiene una envergadura hasta de 35 cm, el macho del coleoptero Megasoma sp. 33 (Scarabaeidae) mide 12 cm, se encuentra desde Centro América hasta la Amazonía Colombiana, en la zona de Anchicayá (Valle, Colombia) se encuentran algunos coleopteros de 13 cm de longitud; los más diminutos los podemos encontrar en el Orden Homoptera en las familias Aphididae (Afidos) de 2.5 mm en las escamas Diaspididae de 500 micras y algunos coleópteros como el Ptilus sp de 0.25 = 250 micras. Folsom para indicar la variabilidad en el tamaño de los insectos dijo: "Algunos insectos son más pequeños que los protozoarios más grandes y más grandes que los vertebrados más pequeños”. Hay insectos que el tamaño tan pequeño les permite acciones de fuerza y agilidad, ejemplo: las patas de la pulga, miden aproximadamente 1.27 mm, y salta horizontalmente cerca de 33.02 cm y verticalmente 19.7 cm, si la longitud de las patas fuera el único factor involucrado para saltar, se esperaría que el hombre con piernas más o menos de un metro saltaría horizontalmente cerca de 213.5 m y verticalmente por lo menos 137.25 m. Hay cucarrones de la familia Lucanidae, que pueden arrastrar en una distancia corta un peso equivalente a 120 veces el de su cuerpo y colgado de sus pretarsos, soportaría un peso de 83 veces mayor que el suyo, el hombre igualaría estas acciones, si se tuviera un peso de 72.6 Kg., arrastraría 9.6 toneladas y colgado de las manos y pies, soportaría un peso de 13.3 ton. Un cucarrón, conocido con el nombre vulgar de "grajo* el Calosoma granulatus (Col: :Carabidae), se defiende expeliendo un olor repugnante, que se impregna en las manos o en la ropa. Cuando Alfred Wallace, llegó a las islas del archipiélago malayo en 1857, a recolectar ejemplares de la naturaleza en los bosques de estas islas, sentía el aire embalsamado por un gran aroma, cosa que se le atribuyó al néctar de las flores, pero finalmente comprobó que ese aroma no salía de las flores del bosque sino de una especie de cucarrón de color 34 verde, púrpura y amarillo de nombre Therates labiatus (Col.), que vive en los pantanos de zonas tropical húmeda y se alimenta de insectos que visitan flores, el olor producido por éste cucarrón atraía más insectos a la zona para ser devorados. Muchos mantidos (rezanderas) utilizan sus colores para obtener su alimento, también tienen la característica de mimetizarse tomando las formas de hojas o flores y sus colores pueden atraer los insectos polinizadores y ser capturados con su primer par de patas que son del tipo depredadoras. Existe en Colombia (Valle) una plaga en caña conocida con el nombre vulgar de la "cabrita de la caña", Caligo ilioneus (Lep: Brassolidae), cuyo adulto tiene unos ojos en las alas posteriores por la parte interna, esta característica la utiliza para defenderse de sus enemigos, se posa en la planta patas arriba dando la apariencia de un búho, con sus ojos bien abiertos. Los conocidos "maría palito" o insectos palos, cuya defensa consiste en semejarse a una rama seca, es decir se tornan inconspicuos, se hace mayor, cuando se encuentra en una planta con ramas secas y de escasas hojas. En el grupo de los membracidos, que por su forma del cuerpo y vuelo son llamados vulgarmente espinitas o helicópteros, en este grupo tenemos el Umbonia sp. (Hom.: Membracidae) que se encuentra mucho en las ramas del "carbonero" (Calliandra sp.) ó del "guamo" (Inga sp.). La mariposa "gritona", Ageronia feronia Linn (Lep.: Nymphalidae) cuyo hábitat en el estado adulto es las ramas y troncos gruesos de los árboles de mango, saman y principalmente en los que tienen corteza rugosa y de color pardo, o sea el mismo color del cuerpo del insecto, por eso pasan desapercibidas a los ojos de sus enemigos, otra 35 característica que tienen estas mariposas es que golpean rápidamente con sus alas el tronco produciendo un ruido, de ahí el nombre de "gritona". Ciertas larvas que por su aspecto corporal y sus colores toman la forma de una serpiente especialmente la cabeza, constituyéndose una forma de defensa para alejar a sus enemigos, hay otros tipos de larvas que construyen sobre el cuerpo estuches ö canastas que le sirven de protección física al ataque de otros animales, pero hay insectos que algunas aves por su sabor desagradable no pueden comérselos, pero otras si lo hacen prontamente. Otro factor importante que llama la atención de los insectos es su variabilidad de hábitat, en los Andes se han encontrado insectos a 4.500 metros de altura; en el Himalaya se han encontrado mantidos (rezanderas) a mucho más altura. Las ninfas de los "miones" o "salivitas" del orden Homoptera y de la familia Cercopidae (Tomaspididae), están cubiertas por una sustancia espumosa para favorecer su cuerpo de la desecación por el calor y el aire, la espuma es la savia que chupan de la planta donde habitan. La mosca del nuche (Dip.: Cuterebridae) no coloca directamente los huevos sobre el animal que va a parasitar, sino que busca un intermediario que puede ser un mosquito el cual captura y le deposita los huevos a los lados del abdomen, donde pasa el tiempo de incubación, cuando el mosquito pasa cerca de un animal de sangre caliente como: los perros, vacunos, el hombre, etc., los huevos de la mosca son estimulados por el calor del cuerpo de estos animales, entonces las larvitas del nuche eclosionan del huevo que se encuentra en los zancudos, y caen sobre la piel donde van a vivir ocultos, toda la fase larval, después se dejan caer al suelo donde se forma la fase pupal y de la cual emerge otro adulto. También pueden vivir en cavernas muy oscuras, en aguas saladas, algunas larvas pasan algunos días en charcos de petróleo, respirando por un tubo muy delgado que saca a la 36 superficie para tomar el aire, hay otros que viven en barro caliente de algunas fuentes termales que pueden tener temperaturas de 37°C. DIFERENCIANDO LOS INSECTOS. En el reino animal los invertebrados ocupan el 80% de los animales conocidos, no tienen esqueleto, pero han formado un caparazón externo denominado EXOESQUELETO. Los insectos (cucarrones, mariposas, avispas, abejas, hormigas, escamas, piojos, etc. ), representan el 74% y aquellos que no lo son (alacranes, cangrejos, langostinos, arañas, ácaros, caracoles, lombrices, babosas, etc.) el 6%. Los insectos los podemos distinguir por ciertas características de forma y fisiología. Tienen el cuerpo dividido en tres partes (cabeza, tórax y abdomen). Los insectos adultos tienen tres pares de patas, uno o dos pares de alas, en algunos primitivos carecen de estas, otros que viven en sociedad pierden también estos apéndices. En esta forma hay muchas diferencias entre los insectos y aquellos animales que se le asemejan. DIFERENCIAS ENTRE VERTEBRADOS E INVERTEBRADOS. Vertebrados. 1. Presencia del notocordio (sustituida en el estado adulto por la columna vertebral) 2. Proceso de cefalización 3. Cuerpo dividido en segmentos (cabeza, tronco y cola). 4. Tegumento o piel con diferenciaciones córneas de varios tipos 5. El esqueleto puede ser óseo o cartilaginoso y a veces encontramos formaciones esqueléticas cutáneas (dermoesqueleto) 6. Reproducción sexual, excepto los mamíferos que son vivíparos. 7. No presentan metamorfosis 37 8. Presentan circulación cerrada 9. Respiración por pulmones ó branquias 10. Número bajo en el Reino Animal el 20% Invertebrados. 1. Ausencia del notocordio o columna vertebral y de un esqueleto óseo interno. 2. Ausencia de cordón dorsal nervioso hueco 3. Cuerpo dividido en segmentos (cabeza, tórax y abdomen).. 4. En los artrópodos encontramos una cubierta quitinosa y a veces calcificada 5. Poseen exoesqueleto. 6. Su reproducción puede ser agamética por fisión, gemación o fragmentación y gamética. 7. Presentan metamorfosis 8. Presentan circulación abierta 9. Respiración por las branquias y espiráculos 10. Número alto en el Reino animal el 80% EXITOS DE LOS INSECTOS COMO GRUPO. Tamaño: Podemos decir que es imposible indicar el tamaño de los insectos, debido a la gran variabilidad de tamaños que existen en la tierra, desde las más diminutas especies hasta aquellas de gran tamaño. Alta fecundidad: Pueden reproducirse muy rápidamente por el número de huevos que depositan, generalmente varían desde 500 a 5.000 dependiendo de la especie de insecto. Algunos ejemplos: la mosca doméstica (Dipt: Muscidae), la hembra coloca 500 huevos, de estos el 50% son hembras, y cada una de estas colocan en promedio 500 huevos lo que nos da un total de 125.000 individuos entre machos y hembras. Pero en la realidad no sucede esto por los diferentes factores que influyen en su mortalidad, esto puede suceder en todos 38 los insectos. El número de huevos que ponga una hembra de una especie de insecto nos indica la fecundidad. Adaptabilidad. Se adaptan muy fácilmente a los cambios que suceden en el lugar donde habitan: ciertos insectos se comportan muy bien a 25°C, esto quiere decir que esa condición es la óptima para su supervivencia, pero si se reduce a 17°C, comienza a disminuir la población y puede llegar hasta el 95% de los individuos. El 5% restante se puede adaptar a ésta nueva temperatura, como también su nueva progenie. Esto le puede pasar a todos los insectos en su hábitat que tienen, como en el agua salada, dulce, caliente (37°C), en plantas, suelo, etc.. Capacidad de desplazamiento: Esta característica le permite a los insectos salir a buscar grandes distancias el alimento, de dos maneras: en forma directa, utilizando los apéndices de locomoción (alas y patas), o indirecta, en un medio de transporte hecho por intermedio del hombre, los animales vertebrados e invertebrados, el viento y el agua. Régimen alimenticio. La mayoría de los insectos se alimentan de plantas directa o indirectamente, cada especie necesita una cantidad de alimento determinado para completar su ciclo biológico, según este régimen los insectos pueden ser: fitófagos (Herbívoros), los cuales alcanzan el 48.2% del total, los entomófagos o carnívoros, los que se alimentan de otros animales y ocupan el 28% de los insectos, estos están divididos en dos grupos: depredadores (16%) y parasitoides (12%); los ectoparasitoides que atacan a sus hospedante externamente y son el 2.4%; los saprofágos, que se alimentan de materia orgánica muerta y ocupan el 17.3%, fuera de estos se encuentran otros como los coprófagos, endoparasitoides, etc., que ocupan el 4.1% del grupo de insectos. Ciclo biológico. Es el período o etapa definidas de crecimiento, transformación gradual y continua de un individuo, desde la condición de huevo hasta adulto, por lo general es corta, dependiendo de los factores bióticos y abióticos que lo rodean, es así como algunos 39 insectos tienen una generación al año otros no llegan a completar una generación en el mismo año. Según el insecto puede pasar por alguna de las tres formas de metamorfosis generales que existen: la completa (holometabólica-indirecta-endopterigota), cuyas fases son huevo, larva, prepupa, pupa y adulto, la incompleta (hemimetabólica=directa=exopterigota) cuyas fases son: huevo, ninfa y adulto; por último tenemos los insectos que no tienen metamorfosis y se conoce como insectos ametabolos, estos solamente mudan para cambiar de tamaño. Diapausa. Al no encontrar el medio ambiente apropiado, el insecto en cualquier fase de su vida entra en estado de letargo, desde el punto de vista bioquímico, la diapausa se efectúa por la no-producción de la hormona de crecimiento en la glándula protorácica. 40 MORFOLOGIA DEL INSECTO. EXOESQUELETO (Fig. 2). Los insectos y demás animales invertebrados el esqueleto es externo, duro, flexible y toma el nombre de exoesqueleto = integumento = ectoesqueleto. Está conformado por tres capas: cutícula, que es una capa no celular, secretada en gran parte por la hipodermis; la hipodermis, epitelio simple de células hipodérmicas que dan origen a la cutícula y producen el líquido de muda; y la membrana basal muy delgada, de naturaleza no celular, la más interna donde se insertan los músculos. El exoesqueleto también presenta proyecciones hacia el interior. Estas invaginaciones toman el nombre de Apodemas y proporcionan áreas de inserción a los músculos internos, cada una corresponde a la superficie externa a la formación de suturas cuando es de forma lineal, o fosas si son puntos de depresión. La parte externa del exoesqueleto también tiene coloración, que se puede agrupar en tres clases: Químicos o pigmentarios, por la presencia de carotina y melanina, que tienen la propiedad de absorber algunas ondas de luz y reflejar otras, estos pigmentos producen casi todos los colores no metálicos y algunos metálicos. Los colores se clasifican según su localización: cuticulares, generalmente se encuentran en la exocutícula, los más comunes son amarillos, pardos y negros, los cuales son permanentes; los hipodérmicos, localizados en las células de la hipodermis, en forma de gránulos o gotas de grasa, pueden ser amarillos, rojos, verdes o anaranjados y los subhipodérmicos, localizados en la sangre o cuerpo graso. Los estructurales. Son producidos por cambios físicos de la cutícula (que tienen las formas de láminas muy diminutas y delicadas) por arrugamientos, hinchamientos, producidos por los líquidos que se encuentran en la superficie de la cutícula, que descomponen la luz en diversas longitudes de onda, por reflexión e interferencia, este caso se puede ver en 41 muchos escarabajos de colores metálicos, pero el ejemplo más común, es el de las mariposas, las cuales tienen cubiertas las alas con escamas de diferentes formas y composiciones. Se pueden considerar cuatro tipos de coloraciones estructurales: a) Blanco producido por refracción y reflexión de partículas microscópicas, comparadas con la longitud de onda de la luz, que es generalmente transparente, b) Azul de Tyndall, es menos común y se debe a la dispersión de las ondas cortas por partículas del mismo tamaño de la longitud de onda lumínica, generalmente se encuentra en odonatos (Libélulas). c), Colores de interferencia es uno de los tipos más comunes de coloración física, y se produce por la interferencia óptica entre las reflexiones de las laminillas (costillas) superpuestas que componen las escamas (sedas modificadas). En la mariposa Morpho sp. (Lep: Morphoidae), las costillas de estructura simple producen colores no metálicos y los de mayor complejidad colores iridiscentes, d), Color por difracción, lo forman las estrías estrechamente espaciadas (de 1 a 2 micras) de la cutícula (Mason 1926-/27; Anderson y Richards, 1962) Colores de combinación; se producen por las modificaciones estructurales en conjunción con una capa de pigmento, son los más comunes, En los coleópteros de la subfamilia Casidinae, la iridiscencia se produce por una capa de humedad que se encuentra por debajo de la superficie de la cutícula. Estos insectos pierden el color cuando su cuerpo se seca, pero lo recupera cuando se vuelve a humedecer, con tal de que el tiempo de secamiento no sea prolongado. El exoesqueleto no recubre todo el cuerpo del insecto. Se encuentran algunas regiones membranosas o blandas entre ciertos escleritos y anillos, que permiten el movimiento; lo mismo sucede en los apéndices, y en las uniones al cuerpo por los orificios de inserción para mover los apéndices y anillos, tienen que aplicar las fuerzas producidas por los músculos en piezas de agarre por eso se forman invaginaciones internas del exoesqueleto. 42 LA CUTICULA. Es más ligera que el hueso, pero notablemente resistente a factores abióticos (temperatura, humedad, sequedad, etc.), y bióticos (depredadores, parasitoides, el hombre, etc.). Otra función importante de la cutícula es la de proteger los órganos internos, dar adherencia a los mismos y evitar la evaporación del agua, tiene resistencia a los químicos ordinarios como agua, solventes agrícolas, ácidos fuertes, álcalis y los líquidos digestivos de los animales, aún el hidróxido de potasio hirviendo, el cual disuelve la carne y el hueso de los vertebrados, no destruye ni cambia de apariencia la cutícula de los insectos, puede suceder que la afecta si se continua el tratamiento con el producto por largo tiempo, tiene un índice de refracción de 1.55 y una densidad 1.4 está conformada de 20- 60% por dos principales sustancias: la quitina (Polisacárido nitrogenado) de estructura parecida a la celulosa y la proteína, asociadas con la anterior en forma compleja, algunos dicen que se combinan químicamente para formar una glicoproteína, la quitina al hidrolizarse puede convertirse en ácido acético y glucosamina, conocida como un polisacárido nitrogenado o un polímero de residuos de anhídro-acetil- glucosamina de alto poder molecular, que están unidos por enlaces betaglicosídicos. Las placas endurecidas de la cutícula de los insectos (Fig. 2) se denominan escleritos, entre éstos se encuentran unas líneas impresas o surcos, los cuales son de constitución blanda y flexible que se reconocen con el nombre de suturas (conjuntiva) encontradas en todo el cuerpo, las localizadas entre los segmentos de las patas y que permiten movimientos fuertes como bisagras, son llamadas articulaciones. Los escleritos generalmente se pueden mover libremente por la acción de los músculos que están adheridos a sus caras internas. 43 Espina Sólida Setas Setas (Espolen) Sensoriales Glandulares Espina Hueca Sutura Esclerito Cutícula Setas Esclerotizada Pelos Fijos Hipodermis Membrana basal Celulas Apodema Celulas Tricógena Tubérculos Sensoriales s Setiferos Figura 2: Configuración del exoesqueleto de un insecto La cutícula (Fig. 3a), está conformada por tres capas bien definidas: la epicuticula que a su vez está compuesta por una capa externa muy delgada, formada por sustancias que protegen al insecto contra la desecación o la humedad alta, y contra la acción de patógenos, es de un espesor de cuatro (4) micras o menos, la quitina está ausente. La epicutícula es de un espesor de cuatro micras o menos, la quitina está ausente. Según Wiggleswort, V. B. (1947-48), en el insecto Tenebrio sp. (Col.: Tenebrionidae) se encontró que la epicuticula comprende cuatro capas superpuestas, la más externa es de naturaleza lipoproteíca, la que le sigue de moléculas de cera que les confiere impermeabilidad al agua (Beament, 1945), la tercera una capa polifenólica y la cuarta compuesta de cuticulina, conformada de lípidos de lipoproteínas elaboradas por los aenocitos y transportada a través de las células hipodérmicas. Es una barrera para obstaculizar la entrada de sustancias polares (solventes) e impedir que el agua salga si se daña la epicutícula, los insecticidas más simples tienen efecto abrasivo sobre estos. 44 La epicutícula está compuesta de apéndices cuticulares (Fig. 2), salientes o protuberancias que están conectadas a ella por medio de suturas membranosas, éstas son setas y pelos que se forman por células de la epidermis (células tricógenas), las cuales proyectan hacia el exterior dichas prolongaciones, donde están insertadas se conocen con los nombres de tubérculos setíferos. Las setas o pelos pueden tomar los siguientes nombres según su especialización: escamas, pelos modificados, setas (macrotiquias) conocidas como pelos, pelos de cubrimiento los cuales pueden ser plumosos o rígidos, setas sensoriales que están conectadas al sistema nervioso, setas glandulares que usan los insectos para darle salida a la secreción de glándulas hipodérmicas y espuelas que se encuentran en las patas de muchos insectos y son de origen multicelular, se parecen a espinas fuertes. Además de estos apéndices la epicutícula tiene procesos cuticulares salientes y están rígidamente conectados con la cutícula, estos son: las microtiquias (pelos fijos), bastante pequeñas, tienen ausencia de articulación basal y las espinas producidas por células hipodérmicas de origen multicelular. Existen además las uñas que son móviles, arrugas, y relieves ornamentales, todos ellos de gran utilidad para el estudio taxonómico de los insectos. Ep ex La pro-cutícula (Fig. 3a), ó capa interna está pr en formada por dos capas, una externa y a menudo más oscura, llamada exocutícula dura y pigmentada la epi otra interna llamada endocutícula, ambas ricas en glicoproteínas y sustancias colorantes, producida Figura 3a: Estructura de la cutícula de un insecto: ep: epicutícula, ex: por las células hipodérmicas, de estructura exocutícula, en: endocutícula, epi: epidermis, pr: procutícula. homogénea y transparente, pueden ser también gruesas y rígidas, la procutícula puede formar el 95% del espesor total la cutícula, con contenido alto de quitina. La rigidez de cierto tipo de 45 cutícula, se debe a una proteína denominada esclerotina, presente en la zona externa de la procutícula. La impermeabilidad de la cutícula se debe casi totalmente a la epicutícula. cv = e El fenómeno de muda es conocido también como ex pr en “ecdise” Figura 3b. Algunos autores dicen que es una necesidad del insecto de descartar una ep cutícula “’vieja”’ por una nueva ya que la cutícula y el cuerpo se estiran, para otros sirve Figura 3b: Estructura de una cutícula nueva: cv = e: cutícula para dar una cubierta más amplia al insecto tan vieja o epidermis, pr: procutícula extensible como la anterior. ex: exocutícula en: endocutícula, ep: epidermis. En la muda se puede observar en forma general los siguientes pasos: (Figura 3b). Inicialmente ocurre una separación entre la cutícula vieja y la epidermis, las células de ésta crecen y se multiplican, lo mismo sucede con las células hipodérmicas, estas secretan enzimas y se inicia el proceso de “’digestión”’ de la cutícula, los materiales resultantes son absorbidos por las células hepiteliales Las células epidermales comienzan a producir la nueva cutícula las demás capas de la epicutícula van siendo depositadas a medida que se van formando las capas “’quitinosas”’. Cuando la nueva cutícula está completamente diferenciada, las glándulas dermales depositan sobre la cutícula sus sustancias formando una capa de cera. Formada la nueva cutícula el insecto se libra de la vieja, esto sucede con la ruptura de la “línea ecdisial” que extiende por el dorso del tórax. Por algún tiempo la cutícula puede ser expandida mediante la ingestión de agua o por aumento en el volumen ayudado por la presión de la sangre, lo último que sucede es el oscurecimiento y endurecimiento de la 46 cutícula nueva. Durante la formación de la nueva cutícula el espacio entre las dos es ocupado por el “’fluido de la ecdise”’cuya función es la de disolver la capa más externa de la vieja cutícula.. 47 CLASIFICACION DE LOS INVERTEBRADOS (Filas y Clases). FILUM PROTOZOO. 30.000 especies, animales de estructura muy simple, hábitat generalmente acuático, pueden ser parásitos, se trasladan por medio de cilias, flagelos y falsos pies. Clase Mastigophora: Pueden ser los más primitivos de filum, son causantes de la sífilis, la enfermedad del sueño, mal de chagas; algunos pueden producir bioluminiscencia en los mares cálidos. Clase Sarcodina: Son patógenos y productores de disentería, son conocidos como amebas, se pueden enquistar en una cápsula calcárea. Clase Sporozoa: todos son parásitos, ejemplo: los glóbulos rojos de la sangre humana son parasitadas por el Plasmodium, causante de la fiebre palúdica. Clase Ciliada: Son los más numerosos y de organización más elevada, tienen dos tipos de núcleos celular, uno regula las funciones vegetativas y el otro las reproductivas. FILUM PORIFERA. 15.000 especies, se conocen con el nombre de esponjas son animales pluricelulares muy simples, hábitat piso marino; tienen cavidades internas comunicadas por una serie de canales y poros, se encuentran también en agua dulce, se alimentan de partículas de alimento que filtran del agua y que succionan por los poros; las esponjas madres producen larvas, que se adhieren a una superficie nueva y allí se desarrollan y se convierten en adulta. Clase Heyactinellidae: Esponjas cuyo esqueleto está formado de espículas de material silicio o caliza. 48 Clase Demospongiae: Esponjas coloreadas, con espículas silícicas en número de ocho sin eje o axón, pero con soportes. FILUM MESOZOA. 50 especies, parásitas de invertebrados marinos, se transportan con apéndices ciliados, son de talla pequeña y formas simples. Clase Ortonectidos: Tallas pequeñas, cuerpo segmentado, tienen un orificio en la mitad del cuerpo por donde penetran los espermatozoides. Clase Diciemidos: No segmentados, se encuentran en la orina de los pulpos, tienen larvas ciliadas, su reproducción puede ser sexual o por segmentación del cuerpo. FILUM CNIDARIA (Coelenterata). 10.000 especies, poseen una cápsula urticante, llamada nematocistos; de hábitat marino, como las medusas, corales y anémonas, en agua dulce se encuentra la hidra, que tiene apéndices en forma de tentáculos. Clase Hydrozoa: Es el grupo más sencillo, de formas filamentosas y muy flexibles, pueden reducirse hasta quedar en la forma de un pequeño punto, viven en ríos y lagos de aguas frías, forman colonias y están muy relacionadas con la vegetación acuática. Clase Sciphozoa: En este grupo predominan las medusas (agua-mala) de formas anchas, largas y gelatinosas. Clase Anthozoa: Los miembros de esta clase como las anémonas y los corales, no tienen estado medusoide; son pólipos complejos y marinos. FILUM CTENOPHORA. 100 especies, algunos luminiscentes, (azul-verdosa), hábitat marino, flotando en la superficie, tienen una hilera de peines nadadores con los cuales se mueven, por esta razón se les nomina "peinetas de mar" 49 FILUM PLATYHELMINTHES. 9.000 especies, cuerpo complejo y completo en forma de cinta (gusanos planos), lo utilizan como: receptor y sensorial, tienen simetría bilateral, hábitat suelos húmedos, mar o ríos, parásitos de humanos y animales. Clase Turbellaria: Las planarias se encuentran en agua dulce, son pequeños gusanos de 2 cm de largo, se encuentran unidas a troncos, piedras, rocas, raíces y sobre vegetales, son muy exigentes en luz. Clases Trematoda (Duelas) y Cestoda (tenias): Son las fasciolas y solitarias, parásitos del hombre y animales domésticos. Mudan de piel o epidermis por una nueva, desarrollan ganchos y ventosas para adherirse al huésped, pueden parasitar partes externas y porciones internas del hospedante como el hígado. Las tenias viven exclusivamente en el intestino del hospedante. FILUM RHYNCHOCOELA O NEMERTINA. 750 especies, animales multicelulares, nivel de desarrollo órgano - sistemático, cuerpo vermiforme y contráctil, no segmentado, tamaño de 5.000 a 2.000 mm de longitud, se mueven por medio de cilios, su hábitat es marino, se encuentran sobre anélidos muertos, en moluscos, crustáceos y peces, unos cuantos son predadores de anélidos. FILUM NEMATELMINTOS (ASCHELMINTHES O NEMATODES). 12.008 especies, cuerpo vermiforme, no segmentado, carente de pared muscular definida. Clase Rotífera: Submicroscópicos, acuáticos, vida libre, en la parte anterior con una corona de cilios. Clase Gastrotricha: Casi microscópico, acuáticos, sin corona de cilios. Clase Kinorhyncha: Pequeños nemaltemintos, marinos, no tienen cilios, con espinas. 50 Clase Priapulida: Marinos, con cuerpo dividido en dos partes, la anterior llamada proboscis y la posterior que es un tronco rígido. Clase Nematoda: Ascaris, triquina, oxiuros. De vida libre o parásita, cuerpo circular, sin cilios, es la clase más numerosa en este filum, el grupo dañino ataca generalmente las raíces de las plantas formando nódulos y al hombre, hábitat agua dulce, salada y suelo húmedo. Clase Nematomorpha: Largos y delgados gusanos, de hábitat marino, conocidos vulgarmente con el nombre de crines. FILUM ENTOPROCTA. 60 especies, son animales pequeños hasta de 5 mm son muy delicados, se agrupan para formar colonias, dando la apariencia de musgos, apéndices en forma de tentáculos, más o menos treinta, con los cuales se desplazan en el agua dulce ó salada. FILUM ACANTHOCEPHALA. 300 especies, gusanos multicelulares, parásitos del tracto digestivo de los vertebrados, de 600 a 650 mm, de largo, no tiene sistemas de circulación ni de respiración, el ciclo biológico es complejo, tiene alternancia de huéspedes. FILUM ECTOPROCTA. 4.000 especies, animales musgos, no segmentados, generalmente coloniales, muy pequeños (0.5 mm de largo), cubiertos por una cápsula inerte, carece de sistemas excretor, respiratorio y circulatorio, son acuáticos en aguas marinas poco profundas, algunas especies viven en agua dulce. FILUM PHORONIDA. 15 especies, no segmentados, tamaño de 0.5 a 300 mm, viven en un tubo que forman en el fango oceánico de poco fondo, con 60 a 300 tentáculos huecos y 51 ciliados, con sangre compuesta de corpúsculos que contienen hemoglobina, son marinos sedentarios. FILUM BRACHIOPODA. 260 especies, animales marinos, tienen dos pares de tentáculos, se asemejan a los moluscos, grupos con formas fósiles importantes. FILUM SIPHUNCULOIDEA. 250 especies, grupo de animales pequeños, habitan en la arena o en el barro de los mares de poca profundidad, en la parte anterior del cuerpo posee un fleco de tentáculos ciliados, las larvas son del tipo trocófora. FILUM CHAETOGNATA. 50 especies, gusanos en forma de flecha, con cuerpos pequeños (30-100 mm), transparentes, presentan una o más aletas laterales dirigidas horizontalmente y una caudal, el cuerpo puede dividirse en tres segmentos: cabeza, tronco y región pos anal. Tiene ojos (ocelos) y cerdas sensitivas, son marinos y generalmente se encuentran en el plancton. FILUM POGONOPHORA. 80 especies, vermiforme, sin tracto digestivo; el cuerpo se divide en tres segmentos, prosoma que lleva 200 tentáculos, el mesosoma y el gran tronco posterior; habitan en perforaciones en el mar, son sésiles en el fango. FILUM ECHINODERMATA. 5.380 especies, llamados erizos y estrellas de mar, no son segmentadas, tamaños hasta 800 mm, cuerpo cubierto de placas calcáreas móviles o fijas y con espinas, con tentáculos para la locomoción, sin sistema excretor, viven en el mar. Clase Crinoidea: Llamados lirios del mar, son de cuerpo simétrico, tentáculos ramificados tubulares y sin ventosas, cuerpo cubierto de espinas o pedicelos. 52 Clase Holothuroidea: De cuerpo alargado por eso se les llaman pepinos de mar, tienen esqueleto generalmente formado por placas microscópicas dispersas, se alimentan ingiriendo arena y lodo a medida que revuelven el fondo del mar. Clase Echinoidea: Erizos del mar o galletas de mar, viven en medio de la arena, cuerpo en forma de disco, ovoide o en forma hemisférica, placas esqueléticas suturadas, tentáculos tubulares con ventosas en los erizos de mar. Clase Asteroidea: Estrella de mar, cuerpo deprimido en forma de estrella con cinco o cincuenta brazos más o menos, esqueleto flexible, cubierto por espinas cortas, 15 mm de largo, viven en las profundidades del mar. Clase Ophiuroidea: Estrellas frágiles, cuerpo con un pequeño disco redondeado con cinco brazos flexibles, tubulares en dos hileras, su hábitat es el mar. FILUM HEMICHORDATA. 90 especies, los hemichordados tienen simetría bilateral, cuerpo vermiforme, dividido en tres partes: proboscis anterior, cuello medio y tronco posterior alargado; hábitat fondo marino, solitarios o coloniales. Clase Enteropneusta: Gusanos bellota, vermiformes, solitarios, sin brazos tentaculares, de tamaños grandes, marinos, viven debajo de las rocas o en el lodo de aguas poco profundas. Clase Pterobranchia: Viven en colonias dentro de tubos por ellos secretados, con brazos tentaculares. FILUM CHORDATA. Cordados, simetría bilateral, segmentados o no, ampliamente diversos en cuanto al tamaño, la mayoría de hábitat acuático, a menudo sésiles, algunos son solitarios otros viven en colonias. 53 Clase Ascidiacea: Ascideas, sésiles, solitarios o coloniales, fijas al substrato del mar. Clase Thaliacea: Salpas, urocordados libres, son nadadores, solitarios o coloniales, principalmente se encuentran en mares tropicales y subtropicales. Clase Larvácea: Urocordados especializados, los adultos conservan forma larval incluyendo cola, tamaños pequeños, de cuerpo segmentado, se encuentran en el plancton del mar. FILUM MOLUSCO. 100.000 especies, llamados caracoles, calamares, ostras y pulpos, son de cuerpo blando, no segmentados, sin apéndices articulados, simetría bilateral, pero algunos tratan de ser asimétricos como los caracoles, algunos presentan el cuerpo cubierto con una concha, la mayoría son de hábito marino, pero algunos son terrestres (caracoles) y de agua dulce, se han encontrado numerosas formas fósiles. Clase Bivalvia (Pelecypoda): Moluscos, (almejas, ostras, madres perlas), se conocen como bivalvos, tienen simetría bilateral, dos conchas, sin cabeza diferenciada, de hábitat acuático, se alimenta con partículas presentes en el agua. Clase Monoplacophora: De cuerpo aplanado dorso-ventral, cabeza reducida, tiene evidencias de segmentación, se conocían por fósiles pero se encontraron algunos ejemplares vivos en 1952. Clase Amphineura (Polyplacophora): Moluscos que tienen una concha formada por placas imbricadas, sin cabeza diferenciada, pata molusco y plana. Clase Gastropoda: Caracoles con cabeza diferenciada concha en espiral de tipo calcárea, también se encuentra en esta clase las babosas, su hábitat es el agua salada, algunas viven en agua dulce, otras en tierra. 54 Clase Scaphopoda: Son de hábito marino, enterradas en la arena, con pie y concha en forma de tubo, es una clase relativamente pequeña. Clase Cephalopoda: De hábito marino, sin conchas, cabeza bien diferenciada y desarrollada, con ojos, las patas modificadas en tentáculo con ventosas, son llamados calamares, pulpos, son los de mayor complejidad, son invertebrados de gran tamaño, son alimentos del hombre en algunas regiones del mundo. FILUM ANÉLIDO. Su número es más o menos de 8.900 especies, se conocen con el nombre de lombrices de tierra, gusanos marinos y sanguijuelas, tienen simetría bilateral, con apéndices no articulados; son de hábitat marino, de agua dulce y terrestres, segmentos del cuerpo más o menos iguales. Clase Polychaeta (Archiannelida): Muchos de éstos organismo se han adaptado a la vida terrestre y acuática, los apéndices están reducidos, se mueven por contracciones de los segmentos del cuerpo, son conocidos como lombrices. Clase Hirudina: Son ectoparásitos, viven en agua dulce y en la tierra, no tienen apéndices de locomoción, se sujetan por medio de dos órganos que actúan como ventosas, se conocen con el nombre de sanguijuelas. Clase Gephyrea: Su clasificación es dudosa, son formas degeneradas, se pueden encontrar a lo largo de las costas. FILUM ONCOPODA. Cuyos ejemplares representan el primer gran paso de la formación de apéndices ventrales o patas, en cada uno de los segmentos del cuerpo del gusano primitivo y que les sirvió para su locomoción, esta fase de evolución fue la que originó el Filum Artrópodo. Los siguientes miembros actuales pueden representar esta fase de evolución, pero su parentesco todavía se discute. 55 Clase Onychophora (Peripatus) (Fig. 4). Muy parecidos a los anélidos, por esta razón algunas veces se encuentran clasificados entre ellos y los artrópodos, poseen una serie de pares de patas con una segmentación débil, en cada segmento del cuerpo, se dice que al principio eran marinos y después se volvieron terrestres, tienen respiración traqueal como los insectos, su cuerpo está dividido en cabeza y cuerpo (abdomen), contienen un par de antenas y no tienen alas. Figura. 4: Clase Onychophora Clase Pentastomida (Fig. 5). Se encuentran unas setenta especies, gusanos linguatulidos, cuerpo vermiforme, aplanado, anillado y no segmentado, de 20 a 130 mm, parásitos del tracto respiratorio de los vertebrados, con muchas patas, de hábitat terrestre. Figura. 5: Clase Pentastomida 56 Clase Tardígrada (Fig. 6). 280 especies, animales diminutos, gusanos linguatulidos, de un milímetro de largo, cuatro pares de patas en forma de muñón y sus extremos con garfios, se desplazan muy lentamente, carecen de piezas bucales, su hábitat puede ser en el mar o en agua dulce, prendidos de los musgos o líquenes, (no tienen alas), se asemejan a los ácaros, poco conocidos. Figura 6: Clase Tardígrada. CLASES DEL FILUM ARTRÓPODO. Para reconocer la ubicación taxonómica de los insectos, debemos estudiar el Filum Artrópodo, es uno de los mas evolucionados y numeroso del reino animal, tiene el mayor número de especies descritas distribuidos en todo el mundo, son animales complejos, con exoesqueleto, cuerpo y apéndices articulados, segmentación bien desarrollada, cuerpo dividido en dos o tres segmentos, están unidas por medio de membranas articulares, tienen patas, respiración branquial, traqueal o modificaciones de éstas, viven en todos los medios, ocupan las 3/4 partes del reino animal. En algunos artrópodos, las características no se hacen evidentes, sino mediante examen minucioso, Por ejemplo, en arañas y garrapatas la segmentación del cuerpo está oculta; en moscas, abejas, los apéndices (patas) pueden estar ausentes en los estados inmaduros. Un estudio de su evolución, se puede observar en la Fig. 7 en la cual muestra como fue aquel organismo en forma de gusano que dio origen al Arbol Genealógico hasta llegar a las Clases: 57 ARACHNOIDEA MIRIAPODO S Especies Tórax desaparecidos trisegmentado desarrollado Araña de mar Patas de tronco Branquias Súper clase conservadas trilobitamorfa Pulmones laminares o Dos pares traqueas de antenas Subphyllum pararthropoda Cabeza insectil (patas falsas) desarrollada Súper clase chelicerata Súper clase mandibulata Subphyllum protarthropoda Subphyllum Eurthropoda (patas primitivas) (patas verdaderas) PHYLUM ARTROPODO PRIMITIVO ONYCHOPHORA Patas segmentadas desarrolladas PENTASTOMIDA Phyllum Antenas, patas desarrolladas TARDIGRADA oncopoda (lobiformes) Anélido ancestral Cuerpo segmentado (lombriz) Figura 7: Árbol genealógico supuesto de las clases más importante del Phyllum Artrópodo 58 Pararthropoda. De donde nace la Súper-clase Trilobitamorfa, que se caracteriza por tener falsas patas, de ésta rama se desprende la única clase: Trilobita (Fig. 8). Especies desaparecidas, pertenecientes a la era paleozoica, se han encontrado fósiles, cuerpo cubierto por un caparazón que los volvían más o menos resistentes, formas y tamaños variables, por lo general eran muy pequeños (5-8 cm y 10 a 15 mm), algunos llegaban a tener 60 cm, fueron de hábitat acuático, se alimentaban de desperdicios. El cuerpo era anillado o segmentado, estaban compuestos de cabeza, tórax y pigidio, surcados longitudinalmente por dos líneas que dividían el cuerpo en tres lóbulos, tenían un par de patas rudimentarias en cada segmento, cierto número de apéndices birramosos, pero su último segmento carecía de estas estructuras. En la cabeza se encontraban: un par de ojos bien desarrollados, un par de antenas largas y segmentadas, no tenían alas, su respiración por medio de branquias. Figura. 8: Clase Trilobita Protarthropoda: Tienen patas primitivas, aquí se encuentra la super-clase Chelicerata, que tiene el cuerpo constituido por dos partes: cabeza y cuerpo en algunos otros se pueden dividir en: cabeza, tórax y pigidio, las antenas son reemplazadas por cheliceros, de hábitat terrestre o acuáticos, respiración por tráqueas, pulmones laminares o branquias, la mayoría presenta aparato bucal. La superclase comprende varias clases: 59 Arácnido (Fig. 9). Constituye la clase más importante de la superase Chelicerata, comprende: las arañas, ácaros, garrapatas, alacranes, escorpiones, los pedipalpos, los uropigios y opilones; se calculan unas 30.000 especies en 10 órdenes. Algunos arácnidos son perjudiciales en la agricultura (ácaros), y en la ganadería (garrapatas), otras especies se consideran benéficas, pues depredan insectos y ácaros dañinos. Los arácnidos son de hábitat terrestre, algunos viven en la superficie del agua, el cuerpo está dividido en dos partes, la anterior llamada prosoma (cefalotórax) y la posterior opistosoma (abdomen), sin antenas, tienen dos apéndices o cheliceros; la presencia de pelos sensoriales los diferencia de otros artrópodos, los pedipalpos también son algo chelicerados, tienen cuatro pares de patas, su respiración es pulmonar o traqueal, ojos compuestos, son peligrosos por las mordeduras que causan y pueden inyectar venenos, en esta clase tienen los órdenes: Scorpionida (escorpiones o alacranes), Araneida (Araneae) (las arañas), Acarina (ácaros y garrapatas) a c b Figura. 9: Clase Arácnida: a: alacrán, b: ácaro y c: araña 60 Merostomata (Fig. 10). Tenían forma de herradura, cubiertos por un caparazón fuerte, cuerpo dividido en cefalotórax y abdomen, eran de hábitat acuático, su respiración la hacían por medio de branquias, algunas veces la utilizaban como órganos natatorios, para desplazarse con mayor facilidad desde el fondo hasta la superficie, carecía de antenas; tenían cinco pares de patas, las cuales contenían ciertos apéndices en forma de ganchos para sostenerse en el fondo del agua. Figura. 10: Clase Merostomata Pycnogonida (Fig. 11). Con 50 especies llamados pycnogonidos o arañas de mar, de tamaño muy pequeños, se encuentran generalmente sobre las medusas, son marinos, cuerpo dividido en cefalotórax y abdomen, no tienen antenas, boca suctora y se encuentra al final de una proboscis, tiene muchos pares de patas, sin alas, respiran por branquias. Las tres clases anteriores forman el gran grupo de los Aracnoidea. Figura.11: Clase Pycnogonida 61 Euarthropoda. Especimenes que se caracterizan por tener patas verdaderas, dentro de ésta división tenemos la superclase Mandibulata (Antenado), los mandibulados casi todos son terrestres, conservan las antenas que pueden ser un par o dos, tienen bien desarrolladas las piezas bucales, su cuerpo está dividido en dos o tres partes, según a la clase que pertenecen, tiene además tres o más pares de patas caminadoras, dentro de esta superclase tenemos las siguientes clases: Crustáceo (Fig. 12). Viene del latín Crusta que quiere decir Costra, por el endurecimiento del exoesqueleto que posee incrustaciones de sustancias calcáreas, a esta clase pertenece un sinnúmero de miembros que por su alta variabilidad resulta difícil discriminar sus características aplicables a estos individuos, pero podemos dar algunas más comunes como: su hábitat que es marino o de agua dulce, entre ellos se encuentra algunos anfibios (cangrejos, jaibas, langostas, langostinos, camarones y pulgas de agua), otros terrestres como los isópodos (cochinillas o armadillos), los cuales permanecen en lugares húmedos y su alimentación la consiguen en general por la noche, después de abandonar sus nidos. El cuerpo de los crustáceos está formado por dos divisiones: cefalotórax y abdomen, en algunos individuos el cefalotórax está dividido en cabeza y tórax. En la cabeza se encuentran dos pares de apéndices que constituyen las antenas. Otras especies tienen cuatro apéndices y les sirven como accesorios para la alimentación y que son un par de maxilas y un par de maxilípidos, tienen ojos compuestos. El tórax es bastante segmentado, cada uno de ellos con un par de apéndices subdivididos en segmentos, carecen de alas. El abdomen también se dividió en segmentos, en algunas especies en esta parte tienen apéndices, estos le sirven de patas y su cantidad es variable según la especie. 62 La respiración en los crustáceos se hace por tráqueas, agallas y a través del cuerpo, rivalizan con los insectos por su variedad de formas, tienen algo de común que es la de cambiar de forma, es decir, tienen metamorfosis en su ciclo vital. Ej. : el langostino que pasa por cuatro estados inmaduros totalmente distintos. a b Fig. 12: Clase Crustáceo: a: cangrejo y b: cochinilla de la humedad o armadillos Grupo Miriápodos. Parecidos a gusanos, se caracterizan por tener la cabeza bien diferenciada, lo mismo las antenas que son bastante desarrolladas la región del tronco alargado. Dentro de este grupo se encuentran las siguientes clases: Diplopoda (Fig. 13). A esta clase pertenecen los animales que vulgarmente los llamamos milpiés o congorochos (Parajulius spp), está dividido en cabeza y cuerpo, éste es cilíndrico, formado de anillos, unidos uno al otro por una parte membranosa, dando la apariencia de estar fusionados con excepción de algunos de los extremos del cuerpo, su aparato bucal está formado por un par de mandíbulas y un apéndice en forma plancha (gnatoquilario) que se cree está formado por la fusión de las maxilas. El aparato genital se encuentra localizado en el segundo par de patas. Su hábitat es terrestre y se encuentran especialmente en los desperdicios vegetales y en las partes húmedas, salen a buscar su alimentación especialmente de noche, otras