Fisiología de insectos - Insect physiology

La fisiología de los insectos incluye la fisiología y la bioquímica de los sistemas de órganos de los insectos .

Aunque diversos, los insectos son bastante similares en el diseño general, tanto interna como externamente. El insecto se compone de tres regiones corporales principales (tagmata), la cabeza, el tórax y el abdomen. La cabeza comprende seis segmentos fusionados con ojos compuestos , ocelos , antenas y piezas bucales, que difieren según la dieta particular del insecto, por ejemplo, triturar, chupar, lamer y masticar. El tórax se compone de tres segmentos: pro, meso y metatorax, cada uno de los cuales sostiene un par de piernas que también pueden diferir, dependiendo de la función, por ejemplo, saltar, cavar, nadar y correr. Por lo general, el segmento medio y el último del tórax tienen alas emparejadas. El abdomen generalmente comprende once segmentos y contiene los órganos digestivos y reproductivos. Se presenta una descripción general de la estructura interna y fisiología del insecto, incluidos los sistemas digestivo, circulatorio, respiratorio, muscular, endocrino y nervioso, así como los órganos sensoriales , el control de la temperatura, el vuelo y la muda .

Sistema digestivo

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

El sistema digestivo del insecto es un sistema cerrado, con un tubo largo en espiral cerrado llamado canal alimentario que corre longitudinalmente a través del cuerpo. El tubo digestivo solo permite que la comida ingrese a la boca y luego se procesa a medida que viaja hacia el ano . El tubo digestivo tiene secciones específicas para la molienda y el almacenamiento de alimentos, la producción de enzimas y la absorción de nutrientes . Los esfínteres controlan el movimiento de alimentos y líquidos entre tres regiones. Las tres regiones incluyen el intestino anterior (estomatodeo) (27), el intestino medio (mesenterón) (13) y el intestino posterior (proctodeo) (16).

Además del tubo digestivo, los insectos también tienen glándulas salivales y reservorios salivales emparejados . Estas estructuras suelen residir en el tórax (adyacente al intestino anterior). Las glándulas salivales (30) producen saliva; los conductos salivales van desde las glándulas a los reservorios y luego avanzan a través de la cabeza hasta una abertura llamada salivarium detrás de la hipofaringe ; qué movimientos de las piezas bucales ayudan a mezclar la saliva con los alimentos en la cavidad bucal. La saliva se mezcla con la comida, que viaja a través de los conductos salivales hasta la boca y comienza el proceso de descomposición.

El estomatedeo y el proctodeo son invaginaciones de la epidermis y están revestidos de cutícula (íntima). El mesenterón no está revestido de cutículas, sino de células epiteliales que se dividen rápidamente y, por lo tanto, se reemplazan constantemente . La cutícula se desprende con cada muda junto con el exoesqueleto . La comida baja por el intestino mediante contracciones musculares llamadas peristaltismo .

Diagrama estilizado del tracto digestivo de los insectos que muestra el túbulo de Malpighi ( tipo ortópteros )

1. Estomatodeo (intestino anterior): esta región almacena, muele y transporta alimentos a la siguiente región. Se incluyen en esto la cavidad bucal , la faringe , el esófago , el buche (almacena alimentos) y el proventrículo o molleja (muele los alimentos). Las secreciones salivales de las glándulas labiales diluyen los alimentos ingeridos. En los mosquitos (Diptera), que son insectos que se alimentan de sangre, aquí también se liberan anticoagulantes y diluyentes de la sangre.
2. Mesenterón (intestino medio): las enzimas digestivas en esta región se producen y secretan en la luz y aquí los nutrientes se absorben en el cuerpo del insecto. La comida está envuelta por esta parte del intestino cuando llega desde el intestino anterior por la membrana peritrófica, que es una capa de mucopolisacárido secretada por las células epiteliales del intestino medio. Se cree que esta membrana evita que los patógenos alimentarios entren en contacto con el epitelio y ataquen el cuerpo de los insectos. También actúa como un filtro que permite el paso de pequeñas moléculas , pero evita que las moléculas grandes y las partículas de alimentos lleguen a las células del intestino medio. Una vez que las sustancias grandes se descomponen en otras más pequeñas, se produce la digestión y la consiguiente absorción de nutrientes en la superficie del epitelio. Las proyecciones microscópicas de la pared del intestino medio, llamadas microvellosidades , aumentan el área de superficie y permiten la máxima absorción de nutrientes.
3. Proctodeum (intestino grueso): se divide en tres secciones; la anterior es el íleon , la porción media, el colon , y la sección posterior más ancha es el recto . Se extiende desde la válvula pilórica que se encuentra entre el intestino medio y posterior hasta el ano. Aquí tiene lugar la absorción de agua, sales y otras sustancias beneficiosas antes de la excreción . Al igual que otros animales, la eliminación de desechos metabólicos tóxicos requiere agua. Sin embargo, para animales muy pequeños como los insectos, la conservación del agua es una prioridad. Debido a esto, entran en juego los conductos ciegos llamados túbulos de Malpighi . Estos conductos emergen como evaginaciones en el extremo anterior del intestino grueso y son los principales órganos de osmorregulación y excreción. Estos extraen los productos de desecho de la hemolinfa , en la que se bañan todos los órganos internos. Estos túbulos producen continuamente el ácido úrico del insecto, que se transporta al intestino grueso, donde el intestino grueso y el recto reabsorben importantes sales y agua. A continuación, el excremento se elimina en forma de gránulos de ácido úrico insolubles y no tóxicos . La excreción y osmorregulación en insectos no son orquestadas por los túbulos de Malpighi solamente, sino que requieren una función conjunta del íleon y / o recto.

Sistema circulatorio

La principal función de la sangre de los insectos, la hemolinfa, es la de transportar y bañar los órganos del cuerpo del insecto. Por lo general, representa menos del 25% del peso corporal de un insecto, transporta hormonas , nutrientes y desechos y tiene un papel en la osmorregulación, el control de la temperatura, la inmunidad , el almacenamiento (agua, carbohidratos y grasas) y la función esquelética. También juega un papel fundamental en el proceso de muda. Un papel adicional de la hemolinfa en algunos órdenes puede ser el de defensa depredadora. Puede contener sustancias químicas desagradables y malolientes que pueden disuadir a los depredadores.

La hemolinfa contiene moléculas, iones y células. Al regular los intercambios químicos entre tejidos , la hemolinfa está encerrada en la cavidad corporal del insecto o hemocele . Se transporta por todo el cuerpo mediante pulsaciones combinadas del corazón (posterior) y la aorta (anterior) que se encuentran dorsalmente justo debajo de la superficie del cuerpo. Se diferencia de la sangre de vertebrados en que no contiene glóbulos rojos y, por lo tanto, no tiene una alta capacidad de transporte de oxígeno y es más similar a la linfa que se encuentra en los vertebrados.

Los fluidos corporales entran a través de orificios valvulados de una vía, que son aberturas situadas a lo largo de la combinación de la aorta y el órgano cardíaco. El bombeo de la hemolinfa ocurre por ondas de contracción peristáltica, que se originan en el extremo posterior del cuerpo, bombeando hacia el vaso dorsal, hacia afuera a través de la aorta y luego hacia la cabeza donde fluye hacia el hemocele. La hemolinfa se hace circular unidireccionalmente hacia los apéndices con la ayuda de bombas musculares u órganos pulsátiles accesorios que generalmente se encuentran en la base de las antenas o alas y, a veces, en las piernas. La tasa de bombeo se acelera debido a los períodos de mayor actividad. El movimiento de la hemolinfa es particularmente importante para la termorregulación en órdenes como Odonata , Lepidoptera , Hymenoptera y Diptera .

Sistema respiratorio

La respiración de los insectos se logra sin pulmones mediante un sistema de tubos y sacos internos a través de los cuales los gases se difunden o se bombean activamente, entregando oxígeno directamente a los tejidos que necesitan oxígeno y eliminan el dióxido de carbono a través de sus células . Dado que el oxígeno se administra directamente, el sistema circulatorio no se utiliza para transportar oxígeno y, por lo tanto, se reduce considerablemente; no tiene vasos cerrados (es decir, no tiene venas ni arterias ), y consta de poco más de un solo tubo dorsal perforado que pulsa peristálticamente y, al hacerlo, ayuda a hacer circular la hemolinfa dentro de la cavidad corporal.

El aire se toma a través de espiráculos , aberturas que se colocan lateralmente en la pared pleural , generalmente un par en el margen anterior del meso y metatorax , y pares en cada uno de los ocho o menos segmentos abdominales. El número de espiráculos varía de 1 a 10 pares. El oxígeno pasa a través de las tráqueas hacia las tráqueas y entra al cuerpo por el proceso de difusión. El dióxido de carbono sale del cuerpo por el mismo proceso.

Las tráqueas principales están engrosadas en espiral como una manguera de vacío flexible para evitar que colapsen y, a menudo, se hinchen en sacos de aire. Los insectos más grandes pueden aumentar el flujo de aire a través de su sistema traqueal, con movimientos corporales y aplanamiento rítmico de los sacos de aire traqueales . Los espiráculos se cierran y abren mediante válvulas y pueden permanecer parcial o totalmente cerrados durante períodos prolongados en algunos insectos, lo que minimiza la pérdida de agua.

Hay muchos patrones diferentes de intercambio de gases demostrados por diferentes grupos de insectos. Los patrones de intercambio de gases en los insectos pueden variar desde la ventilación continua y difusiva hasta el intercambio de gases discontinuo .

Los insectos terrestres y una gran proporción de insectos acuáticos realizan intercambio gaseoso como se mencionó anteriormente en un sistema abierto. Otros números más pequeños de insectos acuáticos tienen un sistema traqueal cerrado, por ejemplo, Odonata , Trichoptera , Ephemeroptera , que tienen branquias traqueales y no tienen espiráculos funcionales. Las larvas endoparásitas no tienen espiráculos y también operan bajo un sistema cerrado. Aquí, las tráqueas se separan periféricamente, cubriendo la superficie general del cuerpo, lo que da como resultado una forma cutánea de intercambio gaseoso . Esta división periférica de la tráquea también puede encontrarse dentro de las branquias traqueales donde también puede tener lugar el intercambio gaseoso.

Sistema muscular

Muchos insectos pueden levantar veinte veces su propio peso corporal como el escarabajo rinoceronte y pueden saltar distancias que son muchas veces mayores que su propia longitud. Esto se debe a que su producción de energía es alta en relación con su masa corporal.

El sistema muscular de los insectos varía desde unos pocos cientos de músculos hasta unos pocos miles. A diferencia de los vertebrados que tienen músculos tanto lisos como estriados, los insectos solo tienen músculos estriados. Las células musculares se acumulan en fibras musculares y luego en la unidad funcional, el músculo. Los músculos están unidos a la pared del cuerpo, con fibras de unión que atraviesan la cutícula y la epicutícula, donde pueden mover diferentes partes del cuerpo, incluidos apéndices como las alas . La fibra muscular tiene muchas células con una membrana plasmática y una vaina externa o sarcolema . El sarcolema está invaginado y puede entrar en contacto con la tráquea que transporta oxígeno a la fibra muscular. Dispuestas en láminas o de forma cilíndrica, las miofibrillas contráctiles corren a lo largo de la fibra muscular. Las miofibrillas que comprenden un fino filamento de actina encerrado entre un par grueso de filamentos de miosina se deslizan entre sí instigados por impulsos nerviosos .

Los músculos se pueden dividir en cuatro categorías:

1. Visceral : estos músculos rodean los tubos y conductos y producen peristaltismo como se demuestra en el sistema digestivo .
2. Segmental : provoca la extensión de los segmentos musculares necesarios para la muda, aumento de la presión corporal y la locomoción en larvas sin patas.
3. Apendicular : se originan en el esternón o en el tergum y se insertan en las coxas. Estos músculos mueven los apéndices como una sola unidad. Estos se organizan de forma segmentaria y, por lo general, en pares antagónicos. Las partes del apéndice de algunos insectos, por ejemplo, la galea y la lacinia de los maxilares , solo tienenmúsculos flexores . La extensión de estas estructuras se realiza mediante la presión de la hemolinfa y laelasticidad de la cutícula .
4. Vuelo : Los músculos de vuelo son la categoría de músculo más especializada y son capaces de contracciones rápidas. Se requieren impulsos nerviosos para iniciar las contracciones musculares y, por lo tanto, el vuelo . Estos músculos también se conocen como músculos neurogénicos o sincrónicos . Esto se debe a que existe una correspondencia uno a uno entre los potenciales de acción y las contracciones musculares. En los insectos con mayor frecuencia de golpes de ala, los músculos se contraen con más frecuencia que a la velocidad a la que los alcanza el impulso nervioso y se conocen como músculos asincrónicos .

El vuelo ha permitido al insecto dispersarse, escapar de los enemigos y el daño ambiental y colonizar nuevos hábitats . Una de las adaptaciones clave del insecto es el vuelo, cuya mecánica difiere de la de otros animales voladores porque sus alas no son apéndices modificados. Las alas completamente desarrolladas y funcionales ocurren solo en insectos adultos. Para volar, hay que superar la gravedad y la resistencia (resistencia del aire al movimiento). La mayoría de los insectos vuelan batiendo sus alas y para impulsar su vuelo tienen músculos de vuelo directo adheridos a las alas o un sistema indirecto donde no hay conexión de músculo a ala y, en cambio, están unidos a un tórax en forma de caja altamente flexible. .

Los músculos de vuelo directo generan el movimiento ascendente mediante la contracción de los músculos unidos a la base del ala dentro del punto de pivote. Fuera del punto de pivote, el movimiento descendente se genera mediante la contracción de los músculos que se extienden desde el esternón hasta el ala. Los músculos de vuelo indirecto están unidos al tergo y al esternón . La contracción hace que el tergum y la base del ala se tire hacia abajo. A su vez, este movimiento hace palanca en la parte exterior o principal del ala en golpes hacia arriba. La contracción del segundo conjunto de músculos, que va desde la parte posterior hasta la parte delantera del tórax, impulsa el ritmo fuerte. Esto deforma la caja y levanta el tergum.

Sistema endocrino

Las hormonas son las sustancias químicas que se transportan en los fluidos corporales del insecto (hemolinfa) que llevan los mensajes desde su punto de síntesis a sitios donde se ven influenciados los procesos fisiológicos. Estas hormonas son producidas por centros glandulares , neuroglandulares y neuronales . Los insectos tienen varios órganos que producen hormonas, controlando la reproducción , la metamorfosis y la muda . Se ha sugerido que una hormona cerebral es responsable de la determinación de la casta en las termitas y de la interrupción de la diapausa en algunos insectos.

Se han identificado cuatro centros endocrinos :

1. Las células neurosecretoras del cerebro pueden producir una o más hormonas que afectan el crecimiento, la reproducción, la homeostasis y la metamorfosis.
2. La corpora cardiaca es un par de cuerpos neuroglandulares que se encuentran detrás del cerebro y a ambos lados de la aorta . Estos no solo producen sus propias neurohormonas, sino que almacenan y liberan otras neurohormonas, incluida la hormona protoracicotrópica PTTH (hormona cerebral), que estimula la actividad secretora de las glándulas protorácicas, desempeñando un papel integral en la muda.
3. Las glándulas protorácicas son glándulas apareadas difusas ubicadas en la parte posterior de la cabeza o en el tórax . Estas glándulas secretan un ecdiesteroide llamado ecdisona , o la hormona de la muda, que inicia el proceso de muda epidérmica . Además, juega un papel en las glándulas reproductoras accesorias en la hembra, la diferenciación de los ovarioles y en el proceso de producción de huevos.
4. Los cuerpos allata son pequeños cuerpos glandulares pareados que se originan en el epitelio ubicado a ambos lados del intestino anterior. Secretan la hormona juvenil , que regula la reproducción y la metamorfosis.

Sistema nervioso

Los insectos tienen un sistema nervioso complejo que incorpora una variedad de información fisiológica interna así como información sensorial externa. Como en el caso de los vertebrados, el componente básico es la neurona o célula nerviosa. Está formado por una dendrita con dos proyecciones que reciben estímulos y un axón , que transmite información a otra neurona u órgano, como un músculo . Al igual que con los vertebrados, las sustancias químicas ( neurotransmisores como la acetilcolina y la dopamina ) se liberan en las sinapsis .

Sistema nervioso central

Los procesos sensoriales, motores y fisiológicos de un insecto están controlados por el sistema nervioso central junto con el sistema endocrino . Siendo la división principal del sistema nervioso, consta de un cerebro , un cordón nervioso ventral y un ganglio subesofágico que está conectado al cerebro por dos nervios, que se extienden alrededor de cada lado del esófago .

El cerebro tiene tres lóbulos:

• Protocerebrum , inervando los ojos compuestos y los ocelos.
• Deutocerebrum , inervando las antenas
• Tritocerebrum , inervando el intestino anterior y el labrum .

El cordón del nervio ventral se extiende desde el ganglio suboesofágico posteriormente. Una capa de tejido conectivo llamada neurolema cubre el cerebro, los ganglios , los principales nervios periféricos y los cordones nerviosos ventrales.

La cápsula de la cabeza (formada por seis segmentos fusionados) tiene seis pares de ganglios . Los primeros tres pares se fusionan en el cerebro, mientras que los tres pares siguientes se fusionan en el ganglio subesofágico. Los segmentos torácicos tienen un ganglio en cada lado, que están conectados en un par, un par por segmento. Esta disposición también se ve en el abdomen pero solo en los primeros ocho segmentos. Muchas especies de insectos tienen un número reducido de ganglios debido a la fusión o reducción. Algunas cucarachas tienen solo seis ganglios en el abdomen, mientras que la avispa Vespa crabro solo tiene dos en el tórax y tres en el abdomen. Y algunos, como la mosca doméstica Musca domestica , tienen todos los ganglios del cuerpo fusionados en un solo ganglio torácico grande. Los ganglios del sistema nervioso central actúan como centros de coordinación con su propia autonomía específica donde cada uno puede coordinar impulsos en regiones específicas del cuerpo del insecto.

Sistema nervioso periférico

Consiste en los axones de las neuronas motoras que se ramifican a los músculos desde los ganglios del sistema nervioso central, partes del sistema nervioso simpático y las neuronas sensoriales de los órganos sensoriales cuticulares que reciben estímulos químicos, térmicos, mecánicos o visuales del entorno de los insectos. . El sistema nervioso simpático incluye los nervios y los ganglios que inervan el intestino tanto en la parte posterior como en la anterior, algunos órganos endocrinos, los espiráculos del sistema traqueal y los órganos reproductores.

Órganos sensoriales

Los sentidos químicos incluyen el uso de quimiorreceptores , relacionados con el gusto y el olfato, que afectan el apareamiento, la selección del hábitat, la alimentación y las relaciones parásito-huésped. El gusto generalmente se encuentra en las partes bucales del insecto, pero en algunos insectos, como abejas , avispas y hormigas , los órganos del gusto también se pueden encontrar en las antenas. Los órganos del gusto también se pueden encontrar en los tarsos de polillas , mariposas y moscas . La sensilla olfativa permite que los insectos huelan y generalmente se encuentran en las antenas. La sensibilidad de los quimiorreceptores relacionada con el olfato en algunas sustancias es muy alta y algunos insectos pueden detectar olores particulares que se encuentran en concentraciones bajas a millas de su fuente original.

Los sentidos mecánicos proporcionan al insecto información que puede dirigir la orientación, el movimiento general, la huida de los enemigos, la reproducción y la alimentación, y se obtienen de los órganos de los sentidos que son sensibles a los estímulos mecánicos como la presión, el tacto y la vibración. Los pelos ( setas ) en la cutícula son responsables de esto, ya que son sensibles al tacto y al sonido de la vibración.

Las estructuras auditivas u órganos timpánicos se encuentran en diferentes partes del cuerpo como alas, abdomen, piernas y antenas. Estos pueden responder a varias frecuencias que van desde 100 Hz a 240 kHz dependiendo de la especie de insecto. Muchas de las articulaciones del insecto tienen setas táctiles que registran movimiento. Los cabellos y los grupos de pequeños cabellos, como la sensilla, determinan la propiorecepción o información sobre la posición de una extremidad y se encuentran en la cutícula en las articulaciones de los segmentos y las piernas. La sensibilidad campiniforme detecta la presión sobre la pared del cuerpo o los medidores de tensión y los receptores internos de estiramiento detectan la distensión muscular y el estiramiento del sistema digestivo .

El ojo compuesto y los ocelos proporcionan la visión de los insectos. El ojo compuesto consta de unidades receptoras de luz individuales llamadas omatidios . Algunas hormigas pueden tener solo una o dos, sin embargo, las libélulas pueden tener más de 10,000. Cuanto más omatidios, mayor es la agudeza visual. Estas unidades tienen un sistema de lentes transparentes y células de la retina sensibles a la luz . Durante el día, la imagen que reciben los insectos voladores está formada por un mosaico de motas de diferente intensidad de luz de todos los diferentes omatidios. De noche o al anochecer, se sacrifica la agudeza visual por la sensibilidad a la luz. Los ocelos no pueden formar imágenes enfocadas, pero son sensibles principalmente a las diferencias en la intensidad de la luz. La visión del color ocurre en todos los órdenes de insectos. Generalmente, los insectos ven mejor en el extremo azul del espectro que en el extremo rojo. En algunos órdenes, los rangos de sensibilidad pueden incluir ultravioleta.

Varios insectos tienen sensores de temperatura y humedad y los insectos son pequeños y se enfrían más rápidamente que los animales más grandes. Los insectos generalmente se consideran de sangre fría o ectotérmicos , y su temperatura corporal aumenta y disminuye con el medio ambiente. Sin embargo, los insectos voladores elevan su temperatura corporal mediante la acción del vuelo, por encima de las temperaturas ambientales.

La temperatura corporal de las mariposas y los saltamontes en vuelo puede ser de 5 ° C o 10 ° C por encima de la temperatura ambiental; sin embargo, las polillas y los abejorros , aislados por escamas y pelo, durante el vuelo, pueden elevar la temperatura de los músculos de vuelo entre 20 y 30 ° C por encima de la temperatura ambiente. . La mayoría de los insectos voladores tienen que mantener sus músculos de vuelo por encima de una cierta temperatura para obtener la potencia suficiente para volar. Temblar o hacer vibrar los músculos de las alas permite que los insectos más grandes aumenten activamente la temperatura de sus músculos de vuelo, lo que les permite volar.

Hasta hace muy poco, nadie había documentado la presencia de nociceptores (las células que detectan y transmiten las sensaciones de dolor ) en insectos, aunque los hallazgos recientes de nocicepción en larvas de mosca de la fruta desafían esto y plantean la posibilidad de que algunos insectos sean capaces de sentir dolor.

Sistema reproductivo

La mayoría de los insectos tienen una alta tasa de reproducción. Con un tiempo de generación corto , evolucionan más rápido y pueden adaptarse a los cambios ambientales más rápidamente que otros animales reproductores más lentos. Aunque existen muchas formas de órganos reproductivos en los insectos, sigue existiendo un diseño y una función básicos para cada parte reproductiva. Estas partes individuales pueden variar en forma ( gónadas ), posición (unión de la glándula accesoria) y número ( glándulas testiculares y ováricas ), con diferentes grupos de insectos.

Mujer

La función reproductora principal del insecto hembra es producir huevos, incluida la capa protectora del huevo, y almacenar los espermatozoides masculinos hasta que la fertilización del huevo esté lista. Los órganos reproductores femeninos incluyen ovarios emparejados que vacían sus huevos (ovocitos) a través de los cálices en los oviductos laterales, uniéndose para formar el oviducto común. La abertura ( gonoporo ) del oviducto común se oculta en una cavidad llamada cámara genital y esto sirve como una bolsa copulatoria (bursa copulatrix) durante el apareamiento. La apertura externa a esto es la vulva . A menudo, en los insectos, la vulva es estrecha y la cámara genital se convierte en una bolsa o un tubo y se llama vagina . Relacionada con la vagina hay una estructura en forma de saco, la espermateca , donde los espermatozoides se almacenan listos para la fertilización del óvulo. Una glándula secretora nutre los espermatozoides contenidos en la vagina.

El desarrollo del huevo se completa principalmente en la etapa adulta del insecto y está controlado por hormonas que controlan las etapas iniciales de la ovogénesis y la deposición de la yema. La mayoría de los insectos son ovíparos, donde las crías eclosionan después de que los huevos han sido puestos.

La reproducción sexual de los insectos comienza con la entrada de espermatozoides que estimula la ovogénesis, se produce la meiosis y el óvulo desciende por el tracto genital. Las glándulas accesorias de la hembra secretan una sustancia adhesiva para unir los huevos a un objeto y también suministran material que proporciona a los huevos una capa protectora. La oviposición se realiza a través del ovipositor femenino .

Masculino

La principal función reproductiva del macho es producir y almacenar espermatozoides y proporcionar transporte al tracto reproductivo de la hembra. El desarrollo de los espermatozoides generalmente se completa cuando el insecto alcanza la edad adulta. El macho tiene dos testículos , que contienen folículos en los que se producen los espermatozoides. Estos se abren por separado en el conducto de los espermatozoides o los conductos deferentes y esto almacena los espermatozoides. Los conductos deferentes luego se unen posterioralmente para formar un conducto eyaculatorio central , que se abre hacia el exterior en un edeago o un pene. Las glándulas accesorias secretan fluidos que comprenden el espermatóforo . Este se convierte en un paquete que rodea y transporta los espermatozoides, formando una cápsula que contiene espermatozoides.

Reproducción sexual y asexual

La mayoría de los insectos se reproducen por reproducción sexual, es decir, el huevo es producido por la hembra, fertilizado por el macho y ovipositado por la hembra. Los huevos generalmente se depositan en un microhábitat preciso sobre o cerca del alimento requerido. Sin embargo, algunas hembras adultas pueden reproducirse sin la intervención del macho. Esto se conoce como partenogénesis y en el tipo más común de partenogénesis, la descendencia es esencialmente idéntica a la madre. Esto se ve con mayor frecuencia en pulgones e insectos escamosos .

Ciclo vital

El ciclo de vida de un insecto se puede dividir en tres tipos:

• Ametabolous , sin metamorfosis , estos insectos son primitivamente sin alas donde la única diferencia entre el adulto y la ninfa es el tamaño, por ejemplo, orden: Thysanura ( pez plateado ).
• Hemimetabolous , o metamorfosis incompleta. Las crías terrestres se llaman ninfas y las crías acuáticas se llaman náyades. Los insectos jóvenes suelen ser similares a los adultos. Las alas aparecen como brotes en las ninfas o estadios tempranos. Cuando se completa la última muda, las alas se expanden al tamaño adulto completo, por ejemplo, orden: Odonata ( libélulas ).
• Holometabolus , o metamorfosis completa. Estos insectos tienen una forma diferente en sus etapas inmaduras y adultas, tienen diferentes comportamientos y viven en diferentes hábitats . La forma inmadura se llama larva y permanece similar en forma pero aumenta de tamaño. Por lo general, tienen partes bucales para masticar incluso si el adulto forma parte de la boca para chupar. En la última fase larvaria , el insecto forma una pupa , no se alimenta y está inactivo, y aquí se inicia el desarrollo del ala y emerge el adulto, por ejemplo, orden: Lepidoptera ( mariposas y polillas ).

Muda

A medida que un insecto crece, necesita reemplazar el exoesqueleto rígido con regularidad. La muda puede ocurrir hasta tres o cuatro veces o, en algunos insectos, cincuenta veces o más durante su vida. Un proceso complejo controlado por hormonas , incluye la cutícula de la pared del cuerpo, el revestimiento cuticular de la tráquea , el intestino anterior , el intestino posterior y las estructuras endoesqueléticas.

Las etapas de la muda:

1. Apólisis : las hormonas de la muda se liberan en la hemolinfa y la cutícula vieja se separa de las células epidérmicas subyacentes. La epidermis aumenta de tamaño debido a la mitosis y luego se produce la nueva cutícula. Las enzimas secretadas por las células epidérmicas digieren la vieja endocutícula , sin afectar la vieja exocutícula esclerotizada.
2. Ecdisis: comienza con la división de la cutícula vieja, generalmente comenzando en la línea media del lado dorsal del tórax. La fuerza de ruptura proviene principalmente de la presión de la hemolinfa que ha sido forzada hacia el tórax por las contracciones de los músculos abdominalescausadas por la ingestión de aire o agua por parte del insecto. Después de esto, el insecto sale de la cutícula vieja.
3. Esclerotización: después de la emergencia, la nueva cutícula es blanda y este es un momento particularmente vulnerable para el insecto, ya que falta su capa protectora dura. Después de una hora o dos, la exocutícula se endurece y se oscurece. Las alas se expanden por la fuerza de la hemolinfa hacia las venas de las alas .

Referencias

enlaces externos

• Medios relacionados con la fisiología de insectos en Wikimedia Commons