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Insecto

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Insectos
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Clasificación Científica
Reino:Animalia
Filo:Arthropoda
Clase:Insecta

Insectos. Animales invertebrados que pertenecen a los Artrópodos, y de los cuales poseen la característica de presentar exoesqueleto, cabeza, tórax y abdomen, esta clase se distingue por presentar un par de antenas, tres pares de patas y dos pares de alas, características que los diferencian de otros artrópodos como arañas y ciempiés.

Características

Constituyen el grupo de animales más abundante y diverso de la Tierra. Están adaptados a casi todos los ambientes del planeta, aunque sólo un pequeño número de especies vive en los océanos.

Entre ellos hay especies tan diversas en forma como los escarabajos,hormigas, mariposas, áfidos , grillos y tisanuros. Se consideran como el único grupo de invertebrados capaz de volar.

Anatomía

Integumento

Es la capa superficial del ectodermo que rodea al cuerpo, a través de la cual el insecto se relaciona con el medio ambiente. Es una película más o menos gruesa (el grosor varia con la especie) y rígida (la rigidez varía con el medio ambiente). Su función principal es la de regular el agua.
Además de tapizar toda la superficie exterior del cuerpo del insecto, tapiza también la cavidad bucal, el intestino posterior, las tráqueas, los ductos de los órganos genitales y las glándulas que desembocan al exterior.

La cutícula

Es una capa del ectodermo que se encuentra esclerotizada en la mayor parte del cuerpo y forma el exoesqueleto duro y flexible, este exoesqueleto es resistente a la corrosión, no es afectado por el agua ni por ácidos fuertes. Es una capa no celular y considerada material no vivo.
Cuando está recién formada por la hipodermis es membranosa y elástica, y así se mantiene en ninfas y larvas. En los adultos sufre un proceso llamado esclerotización para formar discos o placas duras (escleritos). Estos escleritos están separados por porciones membranosas de cutícula suave.
La cutícula está formada de un 20 – 60 % de quitina y proteína.

función principal

Es la capa protectora contra la evaporación (el enemigo más importante de los insectos), organismos enemigos y enfermedades.

Tentorio: estructuras endoesqueletales de la cabeza, formadas por invaginación de la cutícul.

Fragmas y apodemas: estructuras endoesqueletales del tórax, formadas por invaginación de la cutícula.

Hipodermis

Es una capa simple de células continuas, que forma la parte viva y activa de la pared del cuerpo. Este grupo de células está conectado al exterior por ductos que corren a través de la cutícula y secretan diferentes sustancias irritantes y pestilentes. Estas células productoras de diferentes secreciones de características diferentes están esparcidas entre las células hipodermales, denominadas células glandulares y aquellas que tienen relación con la formación de estructuras como pelos o setas originadas de células hipodermales se denominan son llamadas células tricógenas asociadas con otras llamadas termógena.

Función principal

  • Secreta la mayor parte de la cutícula.
  • Produce el líquido de muda que disuelve la vieja cutícula antes de que el insecto inmaduro mude, esta labor es realizada por células hipodérmicas especializadas (células glandulares), que aumentan de tamaño en este proceso.

La muda

Las células hipodérmicas secretan un fluido a través del ducto que se abre arriba de la nueva epicutícula. Cuando las células hipodermales absorven la vieja cutícula y empieza a secretar la nueva. El especio entre las 2 llamado espacio exuvial es ocupado por un plasma delgado, en un estado más avanzado de la muda este espacio se llena con un fluido abundante (fluido ecdysial o de muda), el fluido es una enzima a base de proteasa y quitinasa. La función principal del fluido de la muda es dirigir las proteínas en solución, disolver la quitinasa y la endocuticula vieja.
Mientras que el fluido disuelve la endocutícula vieja, las células hipodermales forman una nueva protegida contra la acción del fluido por la epicutícula nueva. Los productos disueltos de la cutícula vieja pueden ser reabsorbidos por las células hipodermales en un 85 %, así que el espacio entre la piel vieja y la nueva queda seco. Por un corto período después de la muda, la nueva cutícula puede estirarse al menos en las porciones membranosas, pero en este breve lapso el insecto aumenta de tamaño, tamaño que conserva hasta la siguiente muda.Repara las herida.

Membrana basal

La parte más interna de las células de la hipodermis está limitada por una membrana delgada continua que une las células hipodermales, llamada membrana basal. En esta membrana se insertan los músculos, los órganos cordotonales (conjunto de células auditivas) y las traqueólas (componente principal del sistema traqueal).
El exoesqueleto sirve para 2 funciones principales: protege a los músculos, nervios y otros órganos delicados de daño mecánico, y sirve como estructura para la adherencia de los músculos. En esta última capacidad el exoesqueleto parece ofrecer ciertas ventajas sobre el endoesqueleto óseo de los vertebrados, el proporciona un área mucho más grande para la adherencia de los músculos. Como una armadura protectora casi no se le puede mejorar puesto que evita que el cuerpo se empape con agua, lo protege de un secado excesivo, y de los ataque de muchos microorganismos y es probablemente el aspecto principal que capacita a los insectos para vivir en la más grande variedad de condiciones. En todos sus estados, no obstante, lo suave que pueda ser la pared del cuerpo, están completamente cubiertos por el exoesqueleto esclerotizado.

Anatomía externa

El cuerpo de los insectos está formado por tres regiones principales o tagmas; cabeza, tórax y abdomen, uniformemente recubiertas por un exoesqueleto de quitina.

Cabeza

La cabeza contiene los ojos, antenas y piezas bucales. Se halla subdividida por suturas en un número de escleritos que varían entre los diferentes grupos. Típicamente hay una sutura en forma de "Y" invertida, extendiéndose a lo largo de la parte dorsal y anterior de la cabeza, bifurcándose por encima del ocelo para formar dos suturas divergentes, las cuales se extienden hacia abajo en los lados anteriores de la cabeza.

Poseen una región preoral y de una región postoral. La región preoral contiene los ojos compuestos, ocelos, antenas y áreas faciales, incluido el labio superior, y la parte postoral contiene las piezas bucales. Los ojos compuestos son relativamente grandes, y se hallan en la mayoría de las especies, se ubican dorso-lateralmente en la cabeza.

Cada ojo compuesto está dividido en áreas circulares o hexagonales llamadas facetas u omatidios; cada uno de los cuales constituye una unidad visual. Además la mayoría de los insectos posee tres ojos simples u ocelos localizados en la parte superior de la cabeza, entre los ojos compuestos.

Un par de antenas se halla presente en los adultos y la mayoría de las larvas, estos apéndices articulados se hallan formados por tres partes; escapo, que es la unida a la cabeza, pedicelo y flagelo, este último con un número variable de artejos denominados antenómeros o antenitas un numero variable de segmentos llamados artejos. Su función es sensorial, alojando los órganos olfativos y auditivos.

Las piezas bucales se ubican en la parte inferior de la cabeza, con las características de ser móviles y articuladas, se denominan Labro, Labium (únicas y en posición superior e inferior respectivamente), Mandíbulas y Maxilas (laterales y pares).

El aparato bucal sufre modificaciones en los diferentes ordenes de insectos, adaptándose al modo de alimentación que posean, pudiendo triturar, chupar, moler o cortar, y clasificándose según su forma y función en diferentes tipos que son; Tipo masticador.Tipo cortador-chupador. Tipo chupador y combinaciones de estos.

Tórax

Se encuentra posterior a la cabeza formando la región media del cuerpo, contiene las patas y las alas. Está constituido por tres segmentos o tagmas, denominados protórax, mesotórax, y metatórax. Cada segmento está compuesto de cuatro grupos de placas llamadas escleritos, el que se ubica dorsalmente se llama noto, el esternón ventralmente y las pleuras lateralmente.

Cada segmento torácico tiene un par de patas y en el meso y metatórax un par de las alas cada uno, estas últimas unidas a las pleuras. Estas son las estructuras que los caracterizan como clase, pero los diferentes órdenes pueden tener excepciones y variaciones, como carecer de alas, tener un solo par, hasta carecer de patas en su estado adulto.

Las patas se hallan formadas por varios segmentos, denominándose estos Coxa (une la pata al torax), Trocanter, Fémur, Tibia (estos dos son los más largos de la pata) y Tarsos, cuyo número varía de uno a cinco según la especie.
Las alas se forman a partir de evaginaciones de la pared del cuerpo, unidas a las pleuras del meso y metatórax.

Son membranosas y poseen estructuras endurecidas en forma de nervios, su forma, tamaño y nerviación varía según la especie. Pueden estar engrosadas como en los coleópteros, apergaminadas como las cucarachas, o ser muy delicadas como en efemerópteros. Los dípteros poseen un solo par de alas, en tanto que formas o castas de hormigas y áfidos no las poseen.

Anatomía Interna

Los insectos poseen una cavidad interna o celoma reducido en la cual se hallan los órganos. Tienen un aparato digestivo en forma de tubo extendido desde la boca al ano y dividido en tres regiones algunas de las cuales están ensanchadas, sirviendo de almacenaje, y separadas por válvulas y esfínteres que regulan el paso del alimento de una a otra. Una serie de glándulas que desembocan en el tubo digestivo y que ayudan a la digestión.

El aparato respiratorio de los insectos está compuesto por una serie de tubos muy ramificados llamados traqueas; estas se comunican con el exterior a través de los estigmas o espiráculos, que son 10 pares; 2 en el tórax a partir del mesotórax y 8 pares en el abdomen. . Las traqueas se van ramificando y convirtiendo en tubos cada vez más finos llamados traqueolas. Ciertos insectos subacuáticos tienen estructuras similares a branquias.

Poseen un aparato circulatorio, con un corazón situado dorsalmente en el abdomen, la circulación es abierta y lagunar. El líquido circulatorio se llama hemolinfa y está contenido en la cavidad del cuerpo o celoma, que por esta razón se denomina hemocele y se está subdivide en tres senos (pericárdico, perivisceral y perineural).

La excreción se realiza a través de una serie de tubos ciegos que flotan en el hemocele, llamados tubos de Malpighi. Su función es colectar los deshechos y desembocan en el final del tubo digestivo donde son eliminados con las heces. El producto principal excretado es ácido úrico pero además reabsorben el agua y electrolitos.

El sistema nervioso está constituido por el cerebro, ubicado en la cabeza, y una cadena ventral de nervios que corre a lo largo del cuerpo y que generalmente presenta ganglios en cada segmento. El cerebro se subdivide en protocerebro, deutocerebro y tritocerebro y en el ganglio subesofágico. Complementan el sistema nervioso los órganos sensoriales: olfato en las antenas, ojos compuestos y simples, órganos auditivos, mecanorreceptores y quimiorreceptores.


Sistema Inmune Humoral

Adicionalmente a las barreras físicas o protecciones inespecíficas, los insectos han desarrollado efectivos sistemas de defensa, tanto celular como humoral, llegando a manifestar un estado de protección (inmune) después de sobrevivir a una infección.
Sin embargo, poco se conoce sobre los mecanismos efectores y de reconocimiento que constituyen la parte vital de su sistema inmunológico. Esta es la razón principal para que la inmunidad específica en los invertebrados no sea totalmente aceptada, sobre todo cuandose compara con los conceptos de especificidad inmunológica descrita para vertebrados.

Lectinas

Las lectinas son proteínas divalentes o multivalentes que pueden aglutinar células u otros materiales que tengan un oligosacárido de complementariedad apropiada. Por definición, las lectinas se ligan específicamente a carbohidratos a través de uniones no covalentes.
Aunque se ha demostrado la capacidad de las lectinas para aglutinar bacterias y precipitar glicoconjugados, es posible que este mecanismo no sea el más importante in vivo. Más bien, el papel de estas proteínas parece estar relacionado al reconocimiento de la partícula extraña y a facilitar su fagocitosis (opsonización). Las interacciones entre las células circulantes (hemocito) y un cuerpo extraño están mediadas por receptores o componentes de superficie de los fágocitos y las estructuras moleculares del agente extraño.
Aunque las lectinas de algunos insectos han sido purificadas, las diferencias entre sus propiedades moleculares, especificidades y origen o localización son tan diversas que no han permitido hacer generalizaciones sobre su estructura, especificidad, mecanismo, y otras propiedades que faciliten la comprensión del papel que estas proteínas tienen en el sistema de defensa.

Lisozimas

La lisozima fue el primer factor antibacteriano purificado de la hemolinfa de los insectos, pero también se ha encontrado en otros órganos y células, como son: el intestino y hemocitos.
Las lisozimas de insectos muestran gran similitud a las lisozimas de vertebrados en cuanto a contenido de aminoácidos. Más aún, los residuos de aminoácidos responsables de la actividad catalítica y los cuatro enlaces disulfuro son esencialmente idénticos en ambos grupos.

El hecho de encontrar a las lisozimas tan ampliamente distribuidas entre las especies de insectos, ha favorecido a que los aspectos evolutivos de esta enzima sean considerados y que se hayan establecido algunas comparaciones.

Otro tipo de moléculas (cecropinas) es también activo contra bacterias y no se ha encontrado una bacteria que sea sensible a la lisozima y resistente a las cecropinas. De este modo, es posible que la principal función de la lisozima no sea matar a las bacterias, sino remover el sáculo de mureína, permitiendo la acción de cecropinas y atacinas. De esta manera se llega a establecer un eficiente trabajo sinérgico.

Cecropinas

Las cecropinas constituyen una familia de proteínas fuertemente básicas, con pesos moleculares alrededor de 4 Kda, que pueden ser inducidas y tienen una potente actividad antibacteriana. El nombre se debe a que fueron descritas por primera vez en Hyalophora cecropia, pero una actividad similar ha sido detectada en otros insectos y también ha recibido otros como: sarcotoxinas y sapecina. La pupa de Hyalophora cecropia contiene tres cecropinas principales A, B y D. Este mismo insecto tiene otros cuatro componentes antibacterianos menores, dos de los cuales pueden ser precursores de cecropinas con una glicina adicional en el extremo C-terminal. La secuencia de aminoácidos de las cecropinas ha sido comparada y el alto grado de homología entre las cecropinas A, B y D sugiere que ellas se presentan por duplicación de genes. Las cecropinas A y B son altamente activas contra algunas bacterias gram positivas y gram negativas, mientras que la forma D mostró alta actividad únicamente contra Escherichia coli y Acinetobacter calcoaceticus.

Bacillus thuringiensis es utilizado para el control biológico de insectos y es totalmente resistente a todas las cecropinas; sin embargo, los protoplastos de esta bacteria son sensibles a las cecropinas, lo que indica que la pared celular juega un papel importante en la resistencia a las cecropinas.
Por último, las cecropinas no tienen efectos en las líneas celulares de mamíferos o en levaduras, lo que las hace específicas para procariotes.

Atacinas

Estas proteínas fueron inicialmente aisladas e identificadas como la proteína inducible P5, sin que fuera detectada heterogeneidad o actividad antibacteriana. Las atacinas fueron redescubiertas como una fracción con actividad antibacteriana con peso molecular de 22 Kda considerablemente más alto que el de las cecropinas (4 Kda).
El espectro antibacteriano de las atacinas es estrecho, con buena actividad contra Escherichia coli y otras dos bacterias. Un estudio hecho sobre el mecanismo de acción de las atacinas en Escherichia coli demostró que las dos principales atacinas actúan en la membrana externa. Por lo anterior, aparentemente en los insectos, las atacinas facilitan la acción de cecropinas y lisozimas, de modo tal que estas tres proteínas trabajan en conjunto para la destrucción de bacterias.

Reproducción

Los insectos generalmente se reproducen sexualmente, los sexos están separados y existen diferencias morfológicas entre ambos sexos, los cuales necesitan aparearse para reproducirse. Algunos grupos pueden reproducirse sin aparearse mediante un proceso que se denomina partenogénesis.

A estas especies se denominan y esta forma es utilizada fundamentalmente por los órdenes de insectos sin alas o apterigotos, como los áfidos. La mayoría de las especies de insectos son ovíparas. Pero unos pocos son vivíparos. Los huevos son puestos solos o en grupos, a veces dentro de una estructura protectora llamada ooteca. La forma y el tamaño de los huevos son muy variados.

Metamorfosis

Los insectos pueden desarrollarse a partir de un huevo hasta la fase adulta a través de un proceso llamado metamorfosis, a través de este alcanzan la madurez sexual y el desarrollo de alas. Este proceso puede variar e los diferentes Ordenes y de acuerdo a sus características se clasifican en:

• Ametábolos: los juveniles no se diferencian de los adultos salvo por el tamaño y la madurez sexual.

• Hemimetábolos: Con una metamorfosis gradual en la cual las alas y los órganos sexuales se van desarrollando poco a poco a través varias mudas, los cambios producidos durante la ultima muda son más marcados. En este caso los estadios juveniles se llaman ninfa y no existe estado de pupa.

• Holometábolos: Tienen una metamorfosis completa (huevo, larva, pupa e imago o adulto), en la cual los tejidos del adulto se originan a partir de grupos especiales de células llamadas discos imaginales, durante una fase del ciclo de vida conocida como pupa.

Nutrición

El modo de alimentación de los insectos es muy variado pudiendo diferenciarse los siguientes tipos fundamentales:

• Fitófagos. Se alimentan de muchos tipos de productos vegetales por lo que pueden ser plagas en los cultivos.

• Zoófagos. Los carnívoros pueden alimentarse de presas que ellos mismos capturan (depredadores, como los odonatos o los coleópteros carábidos) o bien de sus fluidos, constituyendo parásitos.

• Omnívoros. Tienen un régimen alimentario variado, tomando todo tipo de productos vegetales y animales.

• Saprófagos o descomponedores. Se alimentan de materia en descomposición, ya se trate de madera, heces fecales o carne.

Importancia

Los insectos constituyen una de las clases de animales que más interrelacionados se hallan con los humanos. Estas relaciones van desde los insectos útiles que nos proveen de miel, como la abeja (Apis mellifera), hasta los insectos que son venenosos o transmisores de enfermedades como el Aedes aegypti, existe un sinnúmero de especies que se hallan directa o indirectamente asociadas al ser humano.

Entre los útiles podemos contar los insectos polinizadores, los cuales polinizan gran variedad de plantas de cultivo o silvestre, el gusano de seda, algunos estimados como medicinales por algunas civilizaciones, y otros usados como alimento, es el caso de los saltamontes en algunas regiones de Asia y África.

Entre los perjudiciales se cuentan numerosas plagas de la agricultura así como de granos almacenados; plagas de seres humanos o animales como diferentes especies de piojos, transmisores de enfermedades diversas, hasta aquellos barrenadores que perforan y destruyen la madera de casas y muebles.

Tipos de insectos

Clasificación Científica

La clasificación de los insectos puede variar de acuerdo a los criterios de los entomólogos; se ofrece una de las más aceptadas.

Apterygota

            Protura
            Thysanura
            Diplura
            Collembola

Pterigota

            Ephemeroptera
            Plecoptera
            Odonata
            Grylloblattodea
            Orthoptera
            Phasmida
            Thysanoptera
            Dermaptera
            Dictyoptera
            Isoptera
            Embioptera
            Psocoptera
            Zoraptera
            Mallophaga
            Anoplura
            Neuroptera
            Mecoptera
            Trichoptera
            Lepidoptera
            Diptera
            Siphonaptera
            Coleoptera
            Hymenoptera
            Hemiptera
            Homoptera

Enlaces Externos

Fuentes

  • Comstock, J.H. An Introduction to Entomology. Ninth Edition Revised. Comstock Publishing Associates. New York. 1064 pp.
  • Barnes, R.D. Invertebrate Zoology. Segunda Edición. Ed. Revolucionaria. Instituto del Libro. 743 pp.
  • Storer, T.I. and Usinger, R.L. Zoología General. Trad. de la Tercera Edición. Ed Revolucionaria. Instituto Cubano del Libro. 1003 pp.
  • INBio
  • Acevedo, E. (1997). Aspectos Básicos Sobre Morfología y Fisiología de Insectos.
  • Metcalf, C, L; Flint, W, P. (1965). Insectos Destructivos e Insectos Útiles sus costumbres y su control.