los entresijos de la anatomía de un insecto

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Nota: Esta página describe la anatomía de los insectos, no de las arañas. Los insectos pertenecen a la Clase Insecta. Las arañas pertenecen a la Clase Arachnida-hay un artículo completo sobre ellas aquí.,

hay un millón de especies de insectos identificadas en el mundo, y has visto muchas de ellas «en persona.»¿ Alguna vez te has preguntado qué los hace funcionar? Literalmente: ¿tienen corazón? ¿Y un cerebro? ¿Cómo ingieren los alimentos? ¿Qué pasa con sus ojos «buggy»? ¿Hacen caca? Encontrarás esas respuestas aquí, y más. Así que, aquí vamos:

En primer lugar, hay al menos una excepción a casi todo lo que se puede decir sobre los insectos y su anatomía. Pero, no importa cuánto varíen, todos tienen estas tres cosas en común:

  1. un exoesqueleto.,
  2. Tres secciones del cuerpo: cabeza, tórax, abdomen.
  3. Tres pares de patas articuladas.

exoesqueleto

(derivado por SuperManu de Pearson Scott Foresman / Wiki; CC BY-SA 3.0)



el exoesqueleto, a veces llamado cutícula, cubre todo el cuerpo exterior de un insecto; no hay esqueleto interior. Hecho de un polisacárido derivado de la glucosa, y llamado quitina, protege un interior completamente suave. La quitina puede ser firme o ceder, dependiendo de su espesor., Por lo tanto, mientras que la cara y las piernas de un insecto tienen capas delgadas para permitir la flexibilidad, otras partes del exoesqueleto son más gruesas y más protectoras.

Setae

Setae (sing. seta), cubren todo el cuerpo de la mayoría de las especies. A menudo se ven como el pelo, pero en realidad son quitina, como el resto del exoesqueleto del insecto, y pueden tomar varias formas, incluyendo de aspecto peludo, erizado y espinoso. Las setas también pueden ensancharse y aplanarse en escamas, como las de las alas de mariposas y polillas., La mayoría de los setos están unidos a órganos diminutos que sienten el tacto y el tacto, y su longitud y densidad varían, desde largos y gruesos, como el de un abejorro, hasta calvos (para nuestros ojos, de todos modos), como el cuerpo de una hormiga.

los setos en algunos insectos acuáticos se forman para atrapar burbujas de aire para respirar bajo el agua, y otros tienen setos finos alrededor de sus partes bucales para atrapar partículas de alimentos transmitidas por el agua. Los insectos excavadores tienen setos robustos, no sensoriales alineados en filas en sus patas., Algunas orugas tienen setos modificados para atrapar materiales orgánicos en su cuerpo para usarlos como camuflaje, y hay otras que tienen espinas venenosas o pelos urticantes (irritantes para la piel) como mecanismo de defensa.

Southern Flannel Moth caterpillar (or Puss caterpillar), Megalopyge opercularis. ¡Lindo, pero no lo toques! Hay espinas venenosas ocultas debajo de esos «pelos» suaves y esponjosos que causan dolor severo., (©Brett Hondow / Shuttterstock)

coloración

Los insectos producen colores en casi todos los tonos imaginables, a veces de manera espectacular, como algunos escarabajos y mariposas. Los colores se producen de varias maneras diferentes:

algunos son el resultado de pigmentos ordinarios, principalmente melanina, que no cambian. Pero otros son el resultado de ondas de luz que se refractan (se doblan) después de golpear crestas microscópicas y capas en el exoesqueleto de un insecto (como la luz a través de un prisma)., Los colores también se producen cuando reflejan una onda de luz directamente de vuelta a su fuente sin doblarla.

Iridiscencia en su más fino! Escarabajo joya, Chrysochroa fulminans nishiyamai. (© Mark Brandon / )

Algunos insectos son iridiscentes. La iridiscencia ocurre cuando las escalas superpuestas producen picos y valles: las ondas de luz que las golpean interfieren entre sí al combinarse o cancelarse entre sí, y los colores cambian a medida que cambia nuestro ángulo de visión o la fuente de luz.,

sentidos

La mayoría de los insectos tienen cinco sentidos, pero no detectan estímulos de la misma manera que los humanos. Por ejemplo, no tienen una nariz real, pero tienen órganos sensoriales en todo su cuerpo que sirven para el mismo propósito. Los insectos pueden:

  • Ver, utilizando ojos compuestos para la resolución visual, y ocelos para la detección de luz.
  • «escuchar» a través del movimiento de setos conectados a receptores que responden a las ondas sonoras que vibran a través de ellos, y con órganos sensoriales en sus antenas. Algunas especies tienen órganos timpánicos, como los tímpanos.,
  • tocar cuando usan sus antenas como «palpadores», así como sentirlo cuando sus setos están siendo tocados.
  • Gusto con setas encuentra en sus antenas, patas y otras partes del cuerpo.
  • olfato con receptores en sus antenas y partes bucales que pueden distinguir las diferencias entre miles de compuestos químicos.

feromonas

un medio de comunicación entre insectos es con compuestos orgánicos llamados feromonas (aromas)., Son mensajes que provocan respuestas de otros miembros de la misma especie: hay comida aquí; Ven a aparearse conmigo; aléjate de mis huevos; ayúdame a luchar contra este depredador; huye; y más. Las feromonas se liberan a través de glándulas ubicadas en varios lugares del cuerpo y se unen a conductos externos. Pueden liberarse al aire o secretarse en el suelo u otras superficies.

Las feromonas sexuales son las más utilizadas por las mujeres para atraer a los hombres. Los insectos sociales, como las hormigas, establecen un rastro de alimento de feromonas entre una fuente de alimento descubierta y el nido del insecto., Las feromonas de alarma son emitidas por insectos en respuesta al peligro. Algunas especies liberan feromonas desagradables en el aire cuando se ven amenazadas por un depredador, o emiten olores que incitan a la agresión en otros de su tipo (una colmena enojada de abejas, por ejemplo). Algunas hembras dejan un olor territorial para marcar la ubicación de sus huevos. Entre los insectos sociales—todas las hormigas y termitas, y algunas abejas y avispas—las feromonas gobiernan casi todos los aspectos del comportamiento del nido.

cabeza

la cabeza contiene el cerebro, los ojos, las antenas y las partes bucales.,

cerebro

el cerebro, tan pequeño como es, puede procesar miles de bits de entrada y acciones directas al resto del cuerpo. ¡Y tiene una estructura cerebral media similar a la humana (aunque más básica) que demuestra niveles de conciencia! Las investigaciones sugieren que probablemente no sienten pena o celos, pero pueden sentir algo como hambre y dolor, y tal vez una especie de ira.,

y, hay más: la humilde mosca de la fruta, un tema favorito de investigación, que tiene un cerebro del tamaño de una semilla de amapola, con 100,000 neuronas (los humanos tienen 100 mil millones) puede recopilar información y tomar decisiones antes de actuar. Eso se considera un signo de inteligencia superior. Increíble!

y hay insectos aún más inteligentes: Las abejas, las hormigas y las termitas, todas las cuales viven en comunidades sociales y comparten información, son genios de los insectos., Estudios de abejas muestran que pueden reconocer y distinguir entre rostros humanos, contar, aprender y resolver problemas, y «bailar» para comunicar a los demás la dirección y la distancia a una fuente de néctar. Todo sobre las abejas

ojos

La mayoría de los insectos adultos tienen dos grandes ojos compuestos. Se componen de cientos o incluso miles de lentes diminutas. Cada lente (omatidio) está conectada a un nervio óptico y se enfrenta a una sola dirección, una que es un poco diferente de todas las demás. El cerebro recibe e interpreta la información visual de todos ellos para formar una imagen completa.,

normalmente oscuros, los ojos compuestos de una mosca ladrona (familia Asilidae) son bellamente reflectantes cuando la luz los golpea. (©Seema Swami/)



Los ojos compuestos se encuentran generalmente a los lados de la cabeza, con algunos tan grandes que se tocan entre sí en el medio, o casi. ¡Hay un pequeño grupo de moscas únicas (familia Diopsidae) que habitan el sur de África y el sudeste asiático con sus ojos compuestos (y sus antenas) ubicados en los extremos de dos tallos que se proyectan desde la parte frontal de su cabeza!,

El Negro y los tonos de marrón son colores comunes de los ojos, pero los de la mosca de la fruta son de color rojo brillante. La abeja flor de ojos verdes, Anthophora bimaculata, tiene . . . bueno, puedes adivinar! Muchos insectos, incluyendo moscas robadoras y libélulas, cuyos ojos son normalmente oscuros, destellan con colores brillantes cuando son atrapados en la luz.

Stalk-eyed fly, Diasemopsis sp. (Thomas Shahan / Flickr CC BY 2.,0)



Se pensó que la estructura de los ojos compuestos daba como resultado una visión borrosa, hasta que investigadores de la Universidad de Sheffield, en Inglaterra, hicieron un descubrimiento sorprendente: encontraron pequeñas células fotorreceptoras (que están asociadas con la retina) justo debajo de cada omatidio en moscas de la fruta. Las células se mueven rápidamente dentro y fuera del foco y, combinado con los movimientos normales de la cabeza, producen una imagen mucho más nítida de lo que se pensaba.,1

ojos simples

Además de sus ojos compuestos, todos los insectos adultos tienen dos o tres diminutos «ojos simples», llamados ocelos (oh-CELL-ee). Solo tienen una lente cada uno, y no pueden enfocar. Ubicados en la parte superior o frontal de la cabeza (la posición varía), su trabajo es detectar la intensidad de la luz y la oscuridad. Los insectos inmaduros – conocidos como ninfas, orugas, náyades, larvas-carecen de ojos compuestos, pero tienen ocelos. Eso significa, por ejemplo, que la oruga mariposa en su planta no puede discernir su forma, pero puede detectar la sombra que proyecta.,

cara de una cigarra (especie desconocida) que acaba de despojarse de su antiguo exoesqueleto. Observe los ojos compuestos a los lados de su cabeza, y los tres ocelos rojos en el Centro de su «frente».»(©manatus / )

audición

Los insectos no tienen oídos, pero eso no significa que no puedan » oír » a su manera. Las ondas sonoras crean vibraciones, y los insectos pueden detectarlas a través de órganos sensoriales Unidos a pelos rígidos esparcidos aquí y allá en su cuerpo. Algunas especies también tienen estos órganos en sus antenas., Unos pocos, incluyendo cigarras, saltamontes y polillas, tienen un delgado órgano timpánico (tímpano) a cada lado de su cuerpo: ubicados en la superficie, vibran, como nuestros propios tímpanos, en respuesta a las ondas sonoras. En cada caso, el cerebro del recuadro analiza el «sonido» para distinguir llamadas de apareamiento, depredadores, presas, distancia, velocidad y otra información.

Antenas

la cabeza tiene dos antenas (an-TEN-ee), con tres (algunas moscas) hasta 140 (cucarachas) segmentos musculosos., Las antenas (singular: antena) sirven como órganos sensoriales primarios para el olfato, el gusto, el tacto, la temperatura, la humedad y la presión. Son flexibles y muy variados: largos, cortos o rechonchos, plumosos, erizados, delgados, lisos o similares al pelo. Algunos incluso se parecen a una cadena de cuentas.

tipos de antenas de insectos. (L. Shyamal / Wiki; cc by-sa 2.5)

boca

hay cinco componentes básicos—mandíbulas y maxilares (mandíbulas), labio y labrum (labios), e hipofaringe (similar a la lengua)-de la boca de un insecto., Sin embargo, varían tanto en tamaño, forma y función entre los grupos, que es más preciso usar el término partes bucales. Algunas partes bucales están diseñadas para masticar, otras están modificadas para chupar, perforar o esponjar, todo depende del método de ingestión de alimentos de un insecto. Algunos insectos también tienen apéndices llamados palpos Unidos a sus labios; son como dedos y se utilizan para manipular los alimentos.



Un grupo de insectos se llama acertadamente por su novedoso uso para la boca: en el verano, si el cuerpo de una mosca se calienta demasiado para la comodidad, utiliza la saliva para soplar una burbuja., La investigación ha demostrado que a medida que la burbuja comienza a evaporarse en el aire, se enfría; cuando la mosca vuelve a ingerirla, su temperatura corporal también disminuye. Las moscas a veces hacen esto repetidamente en días muy calurosos.

Común Botella Verde Mosca, Lucilia sericata, sopla una burbuja., (©Muhammad Naaim / )



Ejemplos de cómo los insectos consumen su comida: las libélulas mastican su comida, los mosquitos hembra perforan la piel con una probóscide afilada para chupar sangre, y la mayoría de las moscas tienen un órgano similar a una esponja para absorber líquidos. Las mariposas mastican su comida cuando son larvas, pero chupan alimentos líquidos cuando son adultos. (Algunas especies de insectos, como la mayoría de las polillas, no comen en absoluto durante su etapa adulta.,)

tórax

la parte media del cuerpo del insecto, el tórax se compone de tres segmentos (protórax, mesotórax, metatórax), que generalmente se pueden distinguir. Tres pares de patas y (por lo general) dos pares de alas están unidos a él. Los espiráculos, que son aberturas para la entrada de aire, generalmente también están presentes (más sobre ellos más adelante).

patas

en adultos, un par de patas está unido a cada segmento del tórax (muchas larvas son orugas o gusanos, y no tienen patas verdaderas)., Las piernas están articuladas y tienen una coxa (hueso de la cadera), trocánter (los músculos del fémur se unen a él), fémur (hueso del muslo), tibia (tibia) y Tarso (debajo de la tibia). Cada pierna generalmente termina en una garra (que a veces está equipada con una almohadilla adhesiva). Las piernas también tienen órganos sensoriales que prueban los alimentos interpretando sus propiedades químicas.

al caminar, los insectos generalmente mueven tres patas a la vez, las patas delanteras y traseras en un lado y la pierna media en el lado opuesto, para ayudar a mantener el equilibrio., Sin embargo, sus piernas no son solo para caminar: también pueden ser llamadas para saltar (grillos, saltamontes, otros), atrapar presas (libélulas, otros), hacer madrigueras (abejas solitarias, hormigas, otros) o nadar (escarabajos torbellinos, otros). Todo sobre libélulas

Muchas tienen patas modificadas para ser utilizadas para otros propósitos, también. Algunos ejemplos: las abejas pueden usar sus patas traseras para almacenar polen para ser transportado de vuelta a la colmena. Los water striders tienen patas en forma de paleta., Los insectos excavadores, como algunos abejorros, tienen patas delanteras fuertes en forma de palas, y los grillos y otros insectos saltadores tienen patas traseras grandes y poderosas. Y, katydids están entre los que producen «canciones» frotando sus patas traseras juntos.

Mantis religiosa (Mantis religiosa). Cada par de patas está unido a un segmento diferente del tórax. Sus alas están recostadas sobre el abdomen. (Bernd Thaller / Flickr; cc by 2.,0)

alas

Las alas están hechas de quitina, el mismo material natural que compone el exoesqueleto. Casi todos los insectos adultos tienen dos pares de alas (no siempre visibles) unidas al tórax, una al segundo segmento y la otra al tercero. Las alas son generalmente delgadas y se les da soporte estructural por las muchas venas rígidas que corren a través de ellas. Una bisagra muscular los une al tórax y les proporciona el rango de movimiento y fuerza que necesitan para volar.

Halloween Pennant Dragonfly, Celithemis eponina., Observe la complejidad estructural de sus alas. (Judy Gallagher / Flickr; CC BY 2.0)



Las moscas adultas son los únicos insectos que no tienen dos pares de alas, solo tienen un par frontal. Las alas traseras se modifican en cabestros, pequeños protuberancias que actúan como estabilizadores de vuelo. Los únicos insectos adultos que realmente carecen de alas son las pulgas, los piojos, los peces plateados, las luciérnagas y pequeños grupos de otros insectos poco conocidos.,

Los escarabajos y algunos insectos verdaderos, a diferencia de otros insectos, tienen alas delanteras endurecidas llamadas elytra (ella-truh), que están diseñadas para proteger sus delicadas alas traseras, que hacen todo el vuelo. (La foto en la parte superior de esta página muestra elytra elevado de una dama escarabajo. Otros insectos, incluyendo algunas libélulas, saltamontes y mariposas, tienen alas que son transparentes, pero también pueden tener colores y patrones. Todo sobre los insectos verdaderos

Abdomen

el abdomen es generalmente la parte más grande del cuerpo de un insecto., Está formado por segmentos flexibles, típicamente 11 o 12, y contiene las partes más atrasadas de los sistemas circulatorio, nervioso y digestivo, así como los sistemas excretor y reproductivo.

sistema circulatorio

el «corazón» (vaso dorsal) de un insecto tiene forma de tubo y es largo, lo cual es un término relativo, porque «largo» en una mosca, por ejemplo, es solo 0.04 pulgadas (1 mm). El corazón no transporta oxígeno, como en los seres humanos, pero sí pulsa en respuesta al movimiento del cuerpo y bombea sangre de insectos rica en nutrientes (hemolinfa) a las células y elimina los productos de desecho.,

la sangre de un voluntario humano se puede ver llenando el abdomen de este mosquito, Armigeres subalbatus, mientras se alimenta. Si la aplastan, parecerá que tiene sangre roja. (James Gathany, CDC; PD)

Los insectos no solo carecen de corazón, sino también de arterias. El vaso dorsal bombea sangre hacia delante del cuerpo y la libera. Desde allí, fluye libremente hacia atrás a través del tórax y hacia el abdomen, sin constricciones. En el camino, baña todos los órganos en nutrientes, mientras toma productos de desecho., Circula alrededor y alrededor así en un proceso pasivo llamado compresión traqueal rítmica. La sangre de los insectos, por cierto, no es roja, es verdosa, amarillenta o transparente. (La sangre humana es roja porque contiene hierro, que reacciona al oxígeno al volverse roja.)

respiración

Como nosotros, los insectos no pueden sobrevivir sin oxígeno. Pero junto con el corazón y las arterias, también carecen de pulmones. En cambio, obtienen su aire a través de espiráculos, que son poros diminutos a lo largo de cada lado de su cuerpo, generalmente un par por segmento., Diferentes órdenes de insectos tienen un número diferente de ellos, pero ningún adulto tiene más de diez pares. Estos espiráculos están conectados a tubos traqueales que se hacen más y más pequeños y alimentan de oxígeno a cada célula, mientras recogen dióxido de carbono para ser disipado del cuerpo.

a través de la acción muscular, los insectos pueden forzar el aire a través de sus espiráculos. Pero, hay un límite físico a su sistema traqueal, y eso les impide obtener la cantidad de oxígeno que necesitarían para crecer más de lo que son. ¡Por eso no tenemos avispas de un pie volando alrededor de nuestros patios! ¡UF!,

en cuanto a los insectos acuáticos, algunos respiran a través de branquias llenas de tubos de aire y obtienen su oxígeno del agua, al igual que los peces. Otros salen a la superficie y agarran una burbuja de aire, que llevan debajo de sus alas o abdomen.

sistema Digestivo

los Insectos caca! Su sistema digestivo, llamado canal alimentario, es un tubo largo en espiral que se extiende desde la boca del insecto hasta su ano. Tiene tres regiones principales: el intestino delgado, el intestino medio y el intestino grueso., A medida que los alimentos se mueven a través del sistema, los nutrientes se extraen y pasan a través de membranas semipermeables a la hemolinfa, para su uso por las células del cuerpo. Mientras tanto, al final del intestino posterior, hay «trompas de Malpighio» que absorben los productos de desecho de la hemolinfa, y se comprimen en el recto y se eliminan.

sistema reproductivo

Las hembras tienen una vagina y un par de ovarios que producen óvulos. Los hombres tienen un órgano complejo llamado aedeagus (e-d-A-gus) que funciona como un pene., La mayoría de los insectos copulan como se puede imaginar: el macho inserta su órgano en los genitales de la hembra. Los investigadores han descubierto que las moscas de la fruta macho sienten placer cuando eyaculan, pero no se sabe si otros insectos lo hacen.2

los óvulos fertilizados salen del cuerpo de la hembra a través de un órgano similar a un tubo llamado ovipositor. En el caso de las abejas y avispas, este órgano se modifica: está conectado a una glándula de veneno y puede usarse como aguijón. Abejas, avispas, algunas hormigas, y otros son bien conocidos por los suyos!,

El aguijón de una avispa de papel rojo, Polistes carolina, bajo alto aumento. (Insects Unlocked / Flickr; PD)

Cerci

muchos insectos tienen dos apéndices en la punta de su abdomen llamados cerci. Pueden ser largos (incluso visibles) o cortos, y generalmente están segmentados y articulados. La mayoría de las veces, sirven uno de tres propósitos: como órganos sensoriales, como agarradores utilizados durante la cópula, o como armas utilizadas para pellizcar., Son un misterio en algunas especies—los científicos aún no han descubierto su uso y creen que pueden ser simplemente estructuras vestigiales que han perdido su propósito original.

Anatomía de los insectos inmaduros

El ciclo de vida de un insecto implica una metamorfosis completa (holometabolismo), una metamorfosis incompleta (hemimetabolismo) o ninguna metamorfosis (ametabolismo).

metamorfosis completa significa que el insecto progresa de huevo a larva a pupa a ADULTO. Los estadios inmaduros y adultos son anatómicamente diferentes entre sí., Algunos ejemplos son los gusanos, larvas y orugas de moscas, escarabajos y mariposas—sus órganos son rudimentarios y maduran durante la etapa de pupa en forma adulta.

Las larvas de insectos que sufren metamorfosis incompleta, por otro lado, son similares en forma a los adultos en los que se convertirán; solo difieren en tamaño, proporción corporal y color. Tienen ojos compuestos, piernas desarrolladas y talones de alas que se pueden ver. En el momento en que se despojan de su exoesqueleto por última vez (muda), sus alas y órganos sexuales están completamente desarrollados., Ejemplos de estos insectos son las cigarras, saltamontes, grillos y Mantis religiosa.

el tercer tipo de desarrollo, el ametabolismo, afecta solo a una especie, el Pez Plata, Lepisma saccharina. Simplemente nacen y crecen, con poco o ningún cambio en la forma.

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1 Sheffield.ac.uk, Sept., 5, 2017: Los Insectos pueden ver el mundo con una resolución mucho más fina de lo que se pensaba

2 realizado por Galit Shohat-Ophir y otros, de la Universidad Bar-Ilan en Ramat Gan, Israel, e informado por Andy Coghaln, New Scientist.,com, 19 de abril de 2018: Las moscas de la fruta macho sienten placer cuando eyaculan

*imagen superior: Lady Beetle de siete manchas frente a la cámara con las alas levantadas. (©Cornel Constantin/)

más información:

Todo sobre los escarabajos * ¡los insectos gobiernan! (Y eso es algo bueno)


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