Hexapoda (Insectos y Afines) PDF

Hexapoda (insectos y afines) Clase 1. Generalidades, clasificación y filogenia (hasta Palaeoptera) Total de especies descritas en BIOTA aprox 2 millones HOY https://www.catalogueoflife.org/data/taxon/5T6MX Animalia ca. 1.4 millones Arthropoda ca. 1.1 millones https:/...

Hexapoda (insectos y afines) Clase 1. Generalidades, clasificación y filogenia (hasta Palaeoptera) Total de especies descritas en BIOTA aprox 2 millones HOY https://www.catalogueoflife.org/data/taxon/5T6MX Animalia ca. 1.4 millones Arthropoda ca. 1.1 millones https://www.catalogueoflife.org/data/taxon/RT  ARTHROPODA segmentación interna y externa con tagmosis exoesqueleto con cutícula compuesto por placas articuladas segmentos presentan (primitivamente) un par de apéndices articulados celoma reducido sistema circulatorio abierto con un corazón dorsal tracto digestivo completo cordón nervioso ventral crecimiento por etapas a través de la muda músculos estriados y organizados en bandas aisladas por segmento y generalmente en pares opuestos de músculos flexores y extensores TAGMOSIS......DISTINTOS PLANES (DISEÑO CORPORAL) DISTINTOS GRUPOS!! Monofilia Hexapoda: - fusión del segundo par de maxilas para formar un labio (carácter convergente con los miriápodos Symphyla) - pérdida de una endita articular en la mandíbula - presencia (en la mayoría de los grupos) de 11 segmentos abdominales - pérdida de apéndices articulados en el abdomen  Evolución promueve diversidad Insecta = grupo más diverso Evidencias??  EVIDENCIAS.....  EDAD  NÚMERO DE ESPECIES  DIVERSIDAD ADAPTATIVA  BIOMASA E IMPACTO ECOLÓGICO FAMILIAS ca. 125 ma ORDENES ca. 250 ma INSECTA ca. + 400 ma  ADAPTACIONES Megadiversidad “Key innovations” INSECTA o Ectognatha: 28 órdenes  - redes tróficas - polinizadores Importancia - descomponedores - dispersores ecológica BIOMASA - ROL ECOLÓGICO 85% por insectos!! Importancia - plagas agrícolas, de alimentos almacenados y madera económica - control biológico de plagas - productores de seda, miel y otros subproductos - vectores de enfermedades  DIVERSIDAD Y EVOLUCIÓN MORFOLOGÍA  FUNCIONAL (Convergencias)  COMPARADA O EVOLUTIVA (Homologías) Organismo = mosaico de caracteres primitivos y derivados METAMERÍA, TAGMOSIS Y FUNCIONES A) Hexapoda: - tagmosis - toráx tri-segmentado - par de patas uni-ramosas por seg. torácico PROTECCIÓN Epicutícula: -Lípidos -Hidrocarbonos SOPORTE Procutícula: - Quitina - Matriz proteica Características generales Hexapoda 1. Cuerpo segmentado 20 somitos (plus acron): cabeza (6 somitos), tórax (3 somitos), abdomen (11 somitos) 2. Cabeza con ojos compuestos y ocelos; antenas, clípeo labro, par de mandíbulas, par de maxilas, labio (fusión de las segundas maxilas) 3. Patas uniramosas: un par por segmento torácico en el adulto; patas con 6 artejos: coxa, trocánter, femur, tibia, tarsus, pretarso; tarso a menudo dividido; pretarso con gancho 4. Intercambio de gases por espiráculos y tráqueas 5. Masa corporal mayormente concentrada en abdomen 6. Cabeza con tentorio interno (exoesqueleto fusionado) 7. Túbulos de Malpighi (evaginaciones del proctodeo) 8. Gonoporos en el último segmento abdominal, o en los segmentos abdominales 7, 8, o 9 9. Desarrollo directo o indirecto. CABEZA: suturas y surcos CABEZA Y TENTORIO Piezas que forman el aparato bucal Labro. Es impar, de origen acronal, forma el techo de la cavidad bucal. En su lado interno está la epifaringe (se continúa con la faringe) de función sensorial. A toda la estructura se la llama Labro-epifaringe. Constituyendo la pared lateral de la cavidad bucal están los apéndices gnatales (mandíbulas, maxilas y labio) y sus esternos fusionados forman la hipofaringe, que es como una lengua en cuya base desembocan las glándulas salivales. Apéndices gnatales o del aparato bucal: Mandíbulas. Son pares, formadas sólo por el coxopodito del apéndice embrionario. Tienen un área incisiva (cortadora) y un área molar (trituradora). Hay mandíbulas de un sólo cóndilo o monocondíleas (en “Entognatha” y Archaeognatha) y mandíbulas de dos cóndilos o dicondíleas (en Zygentoma y todos los Pterygota). Maxilas. Son pares. El cuerpo de la maxila (deriva del coxopodito embrionario) consta de dos partes, una inferior o cardo y una superior o estipes, separadas por una inflexión del tegumento. De la parte apical del estipes nacen dos lóbulos o enditas, la interna o lacinia (masticatoria)y la externa o galea (sensorial). En el estipes hay un esclerito, el palpifer, donde se articula el palpo maxilar, segmentado (derivado del telopodito embrionario). Labio. Es impar, formado embrionariamente por fusión del 2do par de maxilas. Consta de una parte basal o post- mentón (deriva de fusión de cardos), una distal o pre-mentón (deriva de fusión de estipes). Del prementón salen un par de glosas (homólogas a las lacinias) y un par de paraglosas (homólogas a galeas). A cada lado en el prementón está el palpiger, de donde sale el palpo labial. PARANEOPTERA-DIPTERA-LEPIDOPTERA los que se alimentan de fluídos ANTENAS Tórax: Formado por tres segmentos: protórax, mesotórax y metatórax, cada uno con un par de apéndices locomotores = 3 pares de patas). Las patas son 6-segmentadas (coxa, trocánter, fémur, tibia, tarso y pretarso). Muchos también con 2 pares de alas, las alas anteriores en el 2do. (mesotórax) y las posteriores en el 3ro. (metatórax). PATAS Modificaciones adaptativas de las patas del par anterior: Pata cavadora o fosora: fémur muy dilatado, tibia corta y tarsitos aplanados a modo de pala. Ej. grillos topo (Orthoptera Grillotalpidae), en ninfas de chicharra (Hemiptera Homoptera). Pata predatora: fémur y tibia con dientes o espinas, se adosan a modo de pinza. Ej. Mantodea. Pata limpiadora: tibia con estrígil o púa que sirve para limpiar antenas, ojos, etc. Ej. Lepidoptera. Pata de sujeción: en el macho, los tarsitos son anchos con ventosas adhesivas, para sujetar a la hembra durante la cópula. Ej. Coleópteros Ditiscidae. del par posterior: Pata saltadora: fémur muy desarrollado con fuerte musculatura. Ej. Orthoptera Acrididae Pata nadadora: fémur, tibia y tarso aplanados y con abundante pilosidad, a modo de remos. Ej. Coleópteros acuáticos. Pata colectora: Tibia y 1er tarsito ensanchados y pilosos, formando un “canastillo” donde el insecto lleva el polen. Ej. abejas (Himenoptera Apidae). de los tres pares: patas de fijación: tibia con una apófisis que junto con el pretarso forman una pinza. Ej. piojos (Phthiraptera: Anoplura). C, costal; Sc, subcostal; R, radial; M, mediana; Cu, cubital; A, anal ALAS: tipos ABDOMEN  SISTEMA RESPIRATORIO traqueal Consta de grupos de tráqueas segmentariamente repetidos. Las tráqueas son invaginaciones tubulares del tegumento que se comunican al exterior por medio de orificios que son los espiráculos. Las tráqueas se disponen en troncos laterales principales relacionados entre sí por uniones transversales y longitudinales, que se ramifican hasta penetrar en los tejidos por medio de las traqueolas. Básicamente hay 10 pares de espiráculos: dos en tórax (meso- y metatórax) y 8 en abdómen (en segmentos A1-A8). Internamente las tráqueas están revestidas por cutícula, que se muda.  GENITALIA EXTERNA: Archaeognatha y Zygentoma válvulas= gonapófisis (vesículas eversibles) forman ovipositor en la hembra valvíferas=gonocoxas TIPOS DE PUPAS  Hexapoda Megadiversidad “Key innovations” - habilidad para el vuelo - capacidad de plegar las alas - desarrollo holometábolo (o metamorfosis completa) “Entognatha”: Aparato bucal interno Orden Collembola Orden Protura Orden Diplura Forman parte de la fauna edáfica ELLIPURA (Collembola + Protura) - Tarsos no divididos - Papilas simples - Ganchos simples - Sin cercos  Entognatha Aparato bucal interno - Piezas bucales retraídas en la cápsula cefálica: bolsa gnatal (plicas orales) - Mandíbulas protrusibles con una única articulación (monocondílicas) - Segmentos antenales con musculatura intrínseca (la mayoría) - Apteros Estudios recientes apoyan su monofilia # Gesellschaft für Biologische Systematik 2015  “Entognatha”: Aparato bucal interno - Piezas bucales retraídas en la cápsula cefálica: bolsa gnatal - Mandíbulas con una única articulación - Segmentos antenales con musculatura intrínseca (la mayoría) - Apteros - Tarsos no divididos Orden Collembola (ca. 6000 spp.; hasta 6 mm; desarrollo simple) 1) con o sin pequeños ojos compuestos; ocelos vestigiales 2) ap. bucal masticador 3) antenas con 4 segmentos 4) tarsos indistintos (fusionados con tibia?) 5) abdomen con 5 segmentos: el 1° con tubo ventral (colóforo); el 3° con proceso (retináculo), el 4° o 5° con apéndice (fúrcula) 6) sin cercos, con gonoporos en último segmento, sin t. Malpighi, a menudo sin espiráculos o tráqueas Orden Protura (ca. 200 spp.; hasta 2 mm; desarrollo simple) 1) ausentes: ojos, espiráculos abdominales, hipofaringe, cercos 2) ap. bucal chupador, mandíbulas como estiletes 3) antenas vestigiales, primer par de patas “antenas surrogadas” 4) abdomen con 11 segmentos y un “telson” (origen segmentario?): primeros 3 segmentos con pequeños apéndices 5) gonoporos en último segmento, t. Malpighi papiliformes, con o sin tráqueas * UNICOS HEXAPODA CON DESARROLLO ANAMÓRFICO Orden Diplura (ca. 800 spp.; hasta 4 mm; desarrollo simple) 1) ausentes: ojos, ocelos, genitalia externa, t. Malpighi 2) ap. bucal masticador 3) antenas multiarticuladas 4) abdomen con 11 segmentos 5) con cercos, gonoporos en seg. 9, con espiráculos y tráqueas B) Clase Insecta o Ectognatha: Aparato bucal externo - Piezas bucales expuestas y proyectadas desde la cápsula cefálica - Mandíbulas con dos puntos de articulación (excepto Archaeognatha) -Segmentos antenales con musculatura intrínseca reducida; órgano de Johnston (mecanoreceptor en pedicelo) -Cabeza con tentorio -Tarsos subdividido en tarsómeros -Túbulos de Malpighi desarrollados -Ovipositor a partir de segmentos abdominales 8 y 9 (modificados) “Apterygota”: insectos sin alas Orden Archaeognatha (ca. 390 spp.; hasta 15 mm; desarrollo simple) 1) con ocelos y ojos compuestos grandes y contiguos 2) mandíbulas de tipo mordedor masticador, monocondílicas; palpos maxilares grandes (como patas) 3) ápteros 4) tarsos con 3 segmentos 5) abdomen con 11 segmentos, con 3-8 pares de apéndices laterales (estilos) y 3 filamentos caudales - Semejantes a los Thysanura pero con cuerpo más cilíndrico En áreas con pasto, bajo hojas, corteza o piedras. Orden Zygentoma (=Thysanura) (ca. 450 spp.; hasta 15 mm; desarrollo simple) 1) con o sin ocelos, ojos compuestos reducidos y no contiguos 2) mandíbulas de tipo mordedor masticador, dicondílicas; antenas multiarticuladas, pero sólo segmento basal con musculatura 3) ápteros, cuerpo gralmente cubierto con escamas 4) tarsos con 3-5 segmentos 5) abdomen con 11 segmentos, con 2-8 pares de apéndices laterales (estilos) y 3 filamentos caudales - Semejantes a los Archaeognatha pero con cuerpo más aplanado Entre materia orgánica, bajo hojas, corteza o piedras o en viviendas donde se alimentan del almidón que contienen los libros, empapelado, etc. D) Subclase Pterygota: insectos con alas “Palaeoptera” + Neoptera Monofilia de Pterygota: - 2 pares de alas (segmentos torácicos 2 y 3, un par por segmento; pueden perderse o modificarse secundariamente) - gonoporos hembra (seg. 8) macho (seg. 10) - hembra con ovipositor Origen alar: hipótesis 1) Lóbulos paranotales protóracicos (evidencia fósil: Palaedyctioptera) 2) Apéndices torácicos con función branquial o locomotora (evidencia molecular, homología con ninfas de Ephemeroptera?) ORIGEN DUAL: EVIDENCIA RECIENTE  Palaeoptera: insectos con alas antiguas - Alas no se pliegan, membranosas, venación desarrollada - Antenas reducidas o vestigiales en el adulto - Desarrollo hemimetábolo; ninfas acuáticas Orden Paleodyctioptera + Orden Ephemeroptera Orden Odonata  Palaeoptera - Alas no se pliegan, membranosas, venación desarrollada - Antenas reducidas o vestigiales en el adulto - Desarrollo hemimetábolo; ninfas acuáticas Orden Ephemeroptera Orden Odonata  Orden Ephemeroptera (ca. 2500 spp.) - Adultos con ap. bucal vestigial, antenas diminutas y cuerpo blando - Alas verticales en reposo: alas anteriores presentes, posteriores ausentes o presentes pero de menor tamaño - Cercos largos y articulados, gralmente con filamento medio - Macho con primer par de patas elongados para atrapar a la hembra en vuelo; 2° y 3er par de patas de machos y todas de las hembras vestigiales o ausentes. - Abdomen con 10 segmentos - Juveniles (ninfas) con branquias pares laterales y articuladas, filamentos caudales y ap. bucal desarrollado - Subimago (subadulto): único insecto alado con muda - Estado ninfal domina el ciclo de vida, el adulto no se alimenta Orden Odonata (ca. 6000 spp., hasta 7-8 cm) - Adultos con ap. bucal masticador, antenas filiformes, ojos compuestos grandes - Alas horizontales o verticales en reposo - Cercos largos y articulados, gralmente con filamento medio - Abdomen delgado y elongado, con 10 segmentos - Huevos y ninfas acuáticas con branquias rectales o caudales y labio modificado en un órgano prensil. - Macho con genitalia accesoria en segmentos abdominales 2 y3 - Predadores activos Epiprocta Zygoptera D) Subclase Pterygota  E) Infra-clase Neoptera: Pliegue alar Super-orden Polyneoptera (10 órdenes) Super-orden Paraneoptera (3 órdenes) Super-orden Holometabola (11 órdenes)