La importancia de los insectos para el hombre Los insectos son actualmente el grupo más numeroso de los animales sobre la tierra. Varios cientos de miles de diferentes especies hasn sido descritas, tre veces mas de las que hay en el resto del reino animal y probablemente muchos más que faltan por clasificar.
Gran cantidad de insectos son muy valisos y sin ellos el hombre probablemente no existiria. Pos su actividad plonizante hacen posible la produccion de muchos cultivos agrícolas, como hortalizas, frutales, tabaco, algodón y otros; nos proveen miel, cera, seda y otros productos de gran valor; sirven de alimento a pájaros, peces y diversos animales útiles; dan valiosos servicos como desintagradores, ayuadan a controlar plagas y animales nocivos, y han proporcionado una valiosa ayuda en investigaciones cientificas y problesmas problesm as relacionados relacionados con la salud. Los insectos han vido en la tierra cerca de 350 millones de años, mientras que el hombre ha vivido menos de dos millones; durante este tiempo se han desarrollado adaptandose a casi todos tipo de habitat. Probablemente tres cuartas partes, o mas, midenmenos de 6mm. Su pequeño tamaño los capacita para vivir en lugares que otros animales más grandes no podrian. Cada bosque cadapatio, cada carretera, es un zoológico gigantesco de insectos.
La importancia de los insectos i nsectos Posted by admin on 2 enero, 2016 | Leave a response
Al principio de los tiempos y mucho antes que nosotros los humanos, estaban los bichos. Proliferaban ya entre la frondosa vegetación prehistórica y recorrieron una parte de la historia de la Tierra junto a los imponentes dinosaurios. En la actualidad representan el 70% de las especies del planeta , muchos de ellos son aún desconocidos y sin catalogar. Hay insectos de todo tipo: voladores, terrestres, acuáticos, subterráneos, grandes y pequeños, sociales o individualistas, pero si algo tienen en común es el rechazo que habitualmente provocan a muchos humanos.
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¿Qué papel cumplen los insectos en la naturaleza? La importancia de los insectos en el ecosistema es tan fundamental que hay estudios que afirman que sin ellos la especie humana en la Tierra sobreviviría sobreviv iría tan solo un mes . Una de las funciones de vital importancia es la polinización, sin la cual muchas especies vegetales no podrían reproducirse. Los insectos van de flor en flor y transportan en sus pequeñas patas el polen que las fecunda. Los cultivos que nos alimentan también dependen de la existencia de estas minúsculas criaturas. Otra importantísima función es el reciclaje y la eliminación de suciedad o materia orgánica muerta. Muchos insectos se alimentan de los cadáveres u otros materiales en descomposición y esto permite que no se amontonen a lo largo y ancho del planeta. Por ello juegan un papel tan importante en la conversión de plantas y animales muertos , a sustancias mucho más simples que mejoran la condición física del suelo y su fertilidad , y que son utilizadas posteriormente como alimento por los árboles y las plantas. Por supuesto, ellos mismos también sirven de alimento a otras muchas especies como son las aves y algunos mamíferos.
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Otra función positiva y crucial para mantener la diversidad es, por sorprendente que parezca, el parasitismo. Los insectos parásitos ayudan a prevenir la superpoblación y contribuyen al desarrollo de adaptaciones evolutivas.
¿Por qué existe la fobia a los insectos? La entomofobia o insectofobia es el miedo irracional a los insectos y otros artrópodos y suele provocar reacciones de pánico, llanto o gritos incontrolables, así como una fuerte necesidad de huir del lugar. Existen varias teorías a esta fobia:
Aprendizaje: cuando un suceso ocurrido en la infancia nos provoca gran ansiedad, puede desatarse el comienzo de una fobia que se puede ir generalizando a más situaciones. Genética: algunos científicos proponen que puede tratarse de una reacción genética y adaptativa al medio que podría transmitirse de generación en generación, ya que algunos insectos pueden ser venenosos y provocar picaduras dolorosas y, en algunos casos, mortales, por lo que alejarse de ellos tendría una función de preservación de la propia especie.
Observación: sucede cuando un niño contempla comportamientos fóbicos en su entorno y aprende que esa es la reacción normal ante los insectos, o bien cuando es testigo de alguna picadura y sus consecuencias negativas. Cultural: el peso de las leyendas urbanas, la literatura o el cine , pueden llegar a definir el valor o el trato que le damos a una especie.
¿Se puede superar? ¿Cómo? Si la fobia es tan aguda que perjudica tu calidad de vida lo mejor es solicitar ayuda profesional para encontrar juntos las posibles causas y la terapia que mejor solucione el problema. Otra opción es enfrentar los miedos, racionalizarlos y exponerse de forma lenta y gradual hasta que se deje de sentir ansiedad ante lo que provoca ese horror. Pero probablemente la manera más eficaz para eliminar cualquier fobia es, y será siempre, la información . La desinformación suele conllevar prejuicios y miedos infundados que perjudican a ambas partes, aunque el temido es el que resulta siempre peor parado. Conocer a estos seres, cómo se comportan realmente, cómo viven y se comunican o qué habilidades tienen, te ayudará a familiarizarte con ellos y dejar de percibirlos como una amenaza.
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Las hormigas, por ejemplo, forman sociedades casi tan complejas como las humanas y su reina puede alcanzar una esperanza de vida de 30 años. Las orugas lanudas hibernan durante más de dos años y una vez hecha su transformación, sólo viven como polillas una semana y media, ¡carpe diem! Las cigarras pueden llegar a vivir 17 años y su voz puede alcanzar los 86Hz (la voz humana en una conversación normal está sobre los 100Hz). Durante muchos años, las abejas desafiaron a la ciencia y a las leyes de la física , hasta que al fin se pudo descubrir el mecanismo de su vuelo . Se comunican con sus compañeras bailando.
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El hilo de la tela de una araña puede ser más resistente que un filamento de acero del mismo grosor. Cada especie de araña teje su tela según un patrón particular. Cierto tipo de pulgones tienen un sistema de fotosíntesis y los pigmentos de sus cuerpos pueden absorber la luz del sol y transformarla en energía . La garrapata hembra se queda tan satisfecha después de aparearse con el macho que aumenta 100 veces su peso . A las cucarachas les cuesta arrancar por la mañana y hasta bien entrado el día no pueden formar nuevas memorias y aprender sobre el entorno. Poseen unas células nerviosas capaces de matar gérmenes. Toman decisiones en grupo y algunas especies de cucaracha chillan cuando son atacadas . Y aunque es cierto que algunos de ellos inoculan veneno para protegerse de sus depredadores, sólo un pequeño porcentaje en todo el mundo resultan letales . Probablemente habrás sufrido más dolor, y con mayor frecuencia, cayéndote de la bicicleta, haciendo deporte o simplemente golpeándote accidentalmente el dedo del pie contra la pata de la mesa, que por la picadura de algún bicho.
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Pero lo más importante de todo es que también los insectos, por pequeños que sean, experimentan dolor . Estudios revelan que se ha encontrado sustancia P en algunos insectos, el mismo neurotransmisor que a los humanos nos provoca la señal de dolor . Muchos, modifican su conducta tras haber sufrido experiencias negativas (lo que indica que tienen recuerdos) y también hay insectos que responden emocionalmente de forma similar a los humanos ante situaciones de estrés y presentan comportamientos pesimistas. Muchos son conscientes del mundo que les rodea y toman decisiones según su conveniencia . Ellos, los bichos, aunque su aspecto no nos agrade, son dueños de un complejo sistema nervioso , y minúsculos pero sofisticados cerebros. Piénsatelo dos veces antes de usar tu zapatilla o alguna sustancia tóxica. Si no los quieres en casa, utiliza ahuyentadores respetuosos. El planeta es de todos y nos necesitamos los unos a los otros , hasta al bicho más pequeño.
Los insectos: antiguos constructores del mundo Rafael Guzmán Mendoza
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El determinar el número total de especies vivas sobre el planeta Tierra, ha sido un desafío para los ecólogos en el último siglo. A pesar de las extrapolaciones, modelos matemáticos, censos y colecciones, existe un gran desacuerdo en cuanto a este número. Sin embargo, es un consenso entre los investigadores, que entre todos los seres vivos en el planeta, los insectos forman un grupo extraordinariamente abundante y diverso, donde el número de especies se estima en el orden de millones a nivel mundial, y de decenas de miles a nivel México, con millares de endemismos. Conocer la cantidad exacta de especies vivas sobre el planeta, es sólo una mínima parte del problema de la biodiversidad en este grupo. Las interacciones entre especies y el medio físico son temas que han sido abordados desde hace tiempo, pero poco entendidos. Aspectos tales como la biodiversidad funcional y los efectos de los consumidores sobre la funcionalidad del ecosistema, son líneas de investigación importantes para conocer la dinámica de los ecosistemas, con la finalidad de proponer estrategias viables de conservación y aprovechamiento de los recursos naturales. En el presente ensayo, se explora la importancia de los insectos como agentes de cambio de los ecosistemas, y se abordan las consecuencias de la pérdida de especies sobre el ambiente.
LA ANTUGÜEDAD Y DIVERSIDAD DE LOS INSECTOS De toda la diversidad biológica del planeta, se considera a los insectos como el grupo con mayor cantidad de especies, y con una mínima proporción formalmente descritas. Aunque algunos autores consideren un orden de 30 millones, este número está sujeto a debate, y parece que una estimación razonable sería de un rango de 5 a 10 millones de especies1 de acuerdo a la evaluación hecha por Ødegaard en el 2000. En México, no se tienen estimaciones detalladas acerca de la riqueza biológica de este grupo, en parte, porque no ha habido suficientes sitios colectados en todo el país. No obstante, en la República Mexicana se considera que pueden existir cerca de 47,000 especies de insectos; con respecto a los endemismos, no hay datos detallados, aunque junto con otros artrópodos como los arácnidos (arañas, escorpiones y pseudoescorpiones) se estiman alrededor de 8,800 especies endémicas (locales).2 En el planeta, diversas evidencias indican que los insectos existen desde el Devónico (hace 360 a 400 millones de años), lo que los sitúa
antes de los grandes dinosaurios y tan antiguos como los helechos (pteridofitas) y las gimnospermas (pinos; cícadas y los ginkgos, por mencionar algunos ejemplos). Por desgracia, en México, poco se conoce acerca del registro fósil, debido a la carencia de expertos que establezcan líneas de investigación en este campo.3 Sin embargo, algunas localidades poseen yacimientos fosilíferos como en Puebla, con impresiones de escarabajos que datan del Oligoceno (34 m. a.) y en Hidalgo con registros del Plioceno (5 m. a.); chapulines y grillos del Cretácico (95 m. a.) en Coahuila; crisomélidos, curculionidos (escarabajos) psocópteros y termitas incluidos en ámbar del Oligoceno en Chiapas.4 También se han encontrado fósiles en Sonora y en Chihuahua, relativamente recientes, que datan del Cuaternario Holoceno (10, 000 años). La pregunta que se han hecho los entomólogos desde hace tiempo es: ¿por qué este grupo es tan extraordinariamente biodiverso? La razón de su éxito biológico es multifactorial, pero sin duda, la plasticidad genética del grupo ha ejercido un papel importante. En primer término, el ciclo de vida pasa por varias fases de desarrollo, donde los insectos pueden ocupar funciones ecológicas diametralmente diferentes. Las orugas de algunas especies, como los escarabajos (Macrodactylus sp.), después de haber eclosionado del huevo, pasan el tiempo alimentándose de las raíces de las plantas, llevando hábitos de vida bajo el suelo; su desarrollo continúa con una fase de pupa, que termina con la emergencia del adulto, que se alimenta de las hojas de las plantas, ya sean silvestres o cultivadas. En otras especies, como Danaus plexippus (la mariposa monarca), sus orugas son herbívoras, pues se alimentan de las hojas; en la fase adulta, los individuos se alimentan del néctar de las flores y ejercen un papel importante en la polinización de las flores. Esta metamorfosis es trascendental, pues permite a los organismos vivir en ambientes diferentes, colonizar hábitats distintos y ocupar nichos ecológicos incomparables, debido al contraste de sus funciones ecológicas. Algunas especies poseen un sistema genético haplo-diploide, donde unos individuos sólo tienen la mitad de la carga genética en sus células somáticas, haploides, (n); y otros son diploides, es decir, con pares cromosómicos en todas sus células somáticas (2n). Los himenópteros (hormigas, avispas y abejas), poseen este sistema genético, donde los machos son haploides y las hembras diploides. Este ciclo haplo-diploide tiene implicaciones significativas para la biodiversidad de insectos, ya que permite procesos rápidos de especiación (origen de especies nuevas) por medio de mutaciones en el genoma; además, permite
adaptaciones rápidas a cambios ambientales repentinos.5
EL PAPEL ECOLÓGICO DE LOS INSECTOS Los insectos se encuentran insertos en papeles ecológicos clave dentro de los ecosistemas. Pueden ser carnívoros, parásitos, carroñeros, fitófagos, frugívoros, polinívoros, coprófagos, fungívoros, etcétera; es decir, poseen un amplio espectro de hábitos alimenticios. También establecen relaciones bióticas estrechas con otros organismos, por ejemplo, el mutualismo entre plantas con flor (angiospermas) e insectos, ha generado un proceso de coevolución (evolución paralela entre dos o más especies), que ha dado como resultado, el aumento en la diversidad biológica en ambos grupos de organismos. Algunos autores sugieren que la proliferación y diversificación de insectos depredadores, entre los que se encuentran las hormigas y polinizadores como las abejas, pudo ser uno de los factores determinantes en el incremento de la biodiversidad de angiospermas.6 El fenómeno conocido como densodependencia, en ecología, fue descubierto con base en la especificidad de la relación de especies entomófagas (que se alimentan de otros insectos), como depredadores y parásitos, donde las densidades poblacionales de los depredadores y las presas se autorregulan a través del tiempo de manera sincronizada (cuando una crece –predadores – luego de un cierto tiempo la otra – presas – decrece y a la inversa). Esta característica es importante porque determina el desarrollo, sobrevivencia y reproducción de las poblaciones involucradas y porque desde un punto de vista tecnologico, permite evaluar la potencialidad de agentes de control biológico de plagas. La actividad de algunas especies como las hormigas y escarabajos peloteros (Ontophagus fuscus fuscus, que se encuentra en la Sierra Madre Occidental) puede modificar las propiedades físicas y químicas del suelo. Hormigas de muchos géneros como Atta y Pogonomyrmex,entre otros, que construyen extensas galerías, promueven la porosidad del suelo, lo que a su vez beneficia el desarrollo de las raíces de las plantas; además, por sus hábitos de transportar materia orgánica al nido, pueden llegar a generar islas de fertilidad, útiles para muchas especies de plantas, sobre todo en zonas donde el factor limitante puede ser la disponibilidad de nutrientes, como en las zonas áridas de México,7 o bien, pueden incrementar la disponibilidad de nutrientes (nitrógeno y potasio) esenciales para el desarrollo de los cultivos. Por otro lado, se ha observado que del componente faunístico de los ecosistemas, los insectos constituyen una proporción importante de
consumidores. Algunos estudios han revelado una densidad de hasta 180,000 individuos de una misma especie, forrajeando en busca de semillas; otros han demostrado que la actividad defoliadora de algunas especies ( Atta mexicana) modifica significativamente la distribución, composición y abundancia de las comunidades de plantas arbustivas.8 Tomando en cuenta que las plantas son los productores primarios de los ecosistemas terrestres, la influencia que pueden tener los insectos sobre este componente del ecosistema puede llevar finalmente a los paisajes, hacia estados alternativos de composición y estructura, dependiendo de la abundancia de estos consumidores.9
LA IMPORTANCIA DE LOS INSECTOS PARA LA HUMANIDAD Es evidente que los insectos son importantes porque ofrecen servicios ambientales tales como la fertilización de los suelos, efectos sobre las propiedades físicas y químicas del suelo, el cambio en la composición de la vegetación, entre otros. La posición en niveles tróficos clave, hace a los insectos importantes reguladores del flujo de materia y energía, así como importantes diseñadores de los paisajes. Lo anterior resalta el hecho de que los insectos, son capaces de modular el funcionamiento de los ecosistemas. México enfrenta un grave problema de pérdida de biodiversidad, algunos científicos estiman una tasa de deforestación de 370 y 670 mil ha/año.10 La fragmentación del hábitat, los cambios en el uso del suelo y la tala inmoderada son sólo algunos factores de amenaza. Nuestro país posee una gran riqueza florística, con alrededor de 29,000 especies según la Comisión Nacional para el Conocimiento y uso de la Biodiversidad (CONABIO). Considerando esta diversidad vegetal, y el hecho de que existe una estrecha relación entre la vegetación y la diversidad animal, en particular de insectos, México puede incrementar los registros de especies nuevas. Bajo la amenaza de la pérdida de biodiversidad, una pregunta crucial para responder sería ¿qué sucedería si se perdieran todas las especies de insectos en México o en el mundo? De acuerdo a lo antes expuesto, sin duda, los ecosistemas colapsarían, no existirían polinizadores suficientes ni descomponedores que reciclen la materia orgánica. Por lo tanto, se destruirían flujos importantes de materia y energía, pues las plantas no tendrían nutrientes necesarios para continuar subsistiendo y la reproducción se llevaría a cabo de manera muy limitada. Si los productores primarios ven disminuidas sus posibilidades de sobrevivencia y considerando que además de producir biomasa, generan
oxígeno, que es utilizado en la respiración por prácticamente todos los animales, sin duda, la civilización se encontraría al borde de un cataclismo de dimensiones nunca antes vistas. Sin duda, la pérdida de especies de insectos acarrearía problemas ambientales severos que amenazan la dinámica de la biosfera. Pero ejemplos de extinciones masivas en el pasado, como la del Ordovícico-Silúrico, hace 440-450 m.a o la del Cretácico-Terciario, hace 65 m.a, muestran que los nichos ecológicos vacíos son ocupados rápidamente por los grupos bióticos sobrevivientes por medio de un proceso llamado radiación adaptativa (origen de millares de especies nuevas). Así, la desaparición del 80% de la biota en el Ordovícico-Silúrico, promovió el origen de grupos nuevos, como los peces cartilaginosos, los placodermos, etcétera; durante el Cretácico-Terciario, la desaparición del 50% de los grupos biológicos, entre los que se encuentran los dinosaurios, facilitó la radiación adaptativa de los mamíferos, grupo al que pertenece la humanidad. El proceso adaptativo al que se sujetan las especies, es un evento que puede llevar cientos, miles o millones de años y que además está plagado de eventos azarosos y cambios drásticos en el ambiente. Nuestro mundo es un sistema dinámico y nuestro país es un fiel reflejo de esa dinámica, con grandes cordilleras y volcanes activos que modifican el paisaje. Las modificaciones del ambiente por esa dinámica natural y por las actividades antropogénicas, ponen en riesgo únicamente la biodiversidad tal y como la conocemos; al final, por las características intrínsecas de los insectos, puede pensarse que sobrevivirán a la humanidad y continuarán por mucho más tiempo. No obstante, entender cómo funcionan las especies dentro de los ecosistemas y cómo se ven afectadas las propiedades funcionales de los ecosistemas con las perturbaciones y modificaciones de los hábitats son temas que entrañan un fascinante campo en la investigación ecológica y de la que por desgracia, poco se ha realizado en nuestro país.
REFERENCIAS Ødegaard F. How many species of arthropods? Erwin´s estimate revised. Biological Journal of the Linnean Society 71 (2000) 583-597 2 Morrone JJ y Márquez J. Biodiversity of mexican terrestrial arthropods (Arácnida and Hexapoda): a biogeographical puzzle. Acta zoológica Mexicana 24 (2008) 1541 3 Muñiz VL. Restos de insectos antigüos recuperados en la cueva la Chagüera del Estado de Morelos, México. Acta zoológica Mexicana 83 (2001) 115-125 4 Zaragoza-caballero S y Velazco-de León P. Una especie nueva de Epicauta (Coleoptera: Meloidae) del Plioceno del estado de Hidalgo, México. Revista Mexicana de Ciencias Geológicas 20 (2003) 154-159 1
Wilson EO, The diversity of life, Hardvard University Press, USA 1999 6 Delabie JHC, Ospina M y Zabala G. “Relaciones entre hormigas y plantas: una introducción” en Fernández F. (ed.) Introducción a las hormigas de la Región Neotropical. Instituto de Investigación de Recursos Biológicos Alexander von Humboldt, Bogotá, Colombia (2003) 167-180 7 Guzmán MR. Hormigas del desierto: el caso de la hormiga roja. Ciencia 58 (2007) 34-40 8 Zavala-Hurtado JA, Valverde PL, Herrera-Fuentes Ma del C y Díaz-Solis A. Influence of leaf-cutting ants (Atta mexicana) on performance and dispersion patterns of perennial desert shrubs in a inter-tropical region of Central Mexico. Journal of Arid Environments 46 (2000) 93-102 9 Schmitz OJ. Perturbation and abrupt shift in trophic control of biodiversity and productivity. Ecology Letters 7 (2004) 403-409 10 Ordóñez JA, de Jong BHJ y Masera O. Almacenamiento de carbono en un bosque de Pinus pseudostrobus en Nuevo San Juan, Michoacán. Madera y Bosques 7 (2001) 27-47 5
Ritmo circadiano vegetal y detección de luz (NC&T) Puede que no duerman ni sueñen, pero las plantas tienen ciclos día-noche al igual que los animales. Sus cronómetros internos les dicen cuán largos son los días, ayudándolas a controlar la fotosíntesis y la floración. Ahora, una nueva investigación del laboratorio de Nam-Hai Chua en la Universidad Rockefeller, ha identificado una nueva función para la proteína SPA1, demostrando su implicación en el ajuste del reloj interno de una planta con respecto al nivel de luz de su entorno. En muchos organismos un reloj corporal interno mantiene un ciclo de veinticuatro horas (un ritmo circadiano), que dicta cuándo dormir y cuándo comer. El ritmo circadiano de las plantas les dice en qué estación están y cuándo es la mejor ocasión para florecer, atrayendo así a los insectos que deben polinizarlas. Las plantas ajustan sus relojes detectando el ciclo de la luz, y el equipo de Chua encontró que una proteína auxiliar, llamada SPA1, es importante para mantener ajustado el reloj interior. Cuando cultivaron plantas de Arabidopsis con una proteína SPA1 mutada, las plantas florecieron temprano, produciendo retoños y flores semanas antes de que lo hicieran las plantas de tipo silvestre. La regulación del inicio de la floración en respuesta a la longitud del día es favorecida por la interacción de la luz con el sistema del cronometro circadiano de los vegetales. Las plantas detectan la luz con una serie de proteínas, una de las cuales, la denominada PhyA, es regulada por la SPA1. La proteína PhyA conecta la detección de la luz con el sistema del reloj circadiano e influye directamente sobre cuándo florece la planta. Pero el hallazgo de Chua sugiere que la SPA1 normalmente reprime la función de la PhyA, impidiendo que la planta florezca, hasta que llega el momento correcto. Los investigadores sabían que la SPA1 regulaba negativamente a la PhyA inmediatamente después de la germinación, pero ignoraban si desempeñaba algún papel especial en las plantas adultas. Los nuevos resultados
demuestran que la SPA1 es importante en las plantas adultas para regular la PhyA y el período circadiano. Cuando la SPA1 es mutada, las plantas florecen precozmente, y su ciclo reproductor completo se ve afectado.
A la izquierda, planta silvestre, a la derecha una con el gen SPA1 mutado. (Foto: Rockefeller U.)
La investigación tiene aplicaciones claras en la agricultura. Una mejor comprensión de los ritmos circadianos de las plantas podría ayudar a los campesinos a obtener cosechas muchísimo mayores, y a proteger mejor la productividad de los cultivos frente a pérdidas masivas provocadas por una meteorología adversa.
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Más artículos
El reloj circadiano de Arabidopsis thaliana: ¡las plantas siguen el ritmo! Paloma Mas / septiembre 24, 2015
La ciencia al alcance de la mano
De nuevo presentamos en Encuentros en la Biología una contribución seleccionada entre las publicadas en la sección «Acércate a nuestros científicos» de la página web de la Sociedad Española de Bioquímica y Biología Molecular (SEBBM), una de las sociedades científicas más importantes de España. Esta sección se impulsa desde el Programa de Divulgación de la SEBBM. El artículo fue publicado en junio de 2015. Puede encontrarlo, junto con otros aquí. Coordinadores de la sección: José Manuel Bautista, Amalia Díez, Teresa Giráldez, Almudena Porras, Isabel Varela-Nieto y Enrique Viguera Mínguez.
El reloj circadiano es un mecanismo celular presente en prácticamente todos los organismos. Una función clave del reloj es la sincronización del metabolismo, fisiología y desarrollo con los cambios medioambientales diurnos y estacionales generados por la rotación de la tierra sobre su propio eje [1]. Se ha propuesto que las oscilaciones circadianas proporcionan una ventaja adaptativa al permitir que los organismos anticipen las transiciones durante el ciclo diurno/nocturno y coordinen procesos simultáneos, secuenciales o temporalmente incompatibles [2] . En los últimos años, numerosos estudios bioquí- micos, moleculares y genéticos han proporcionado una visión más completa de la función y organización circadiana. Los ritmos circadianos se generan en primera instancia mediante las regulaciones recíprocas entre componentes centrales del reloj que producen una ritmicidad en expresión génica, procesamiento de mRNA, abundancia de proteína y actividad [3]. Otro mecanismo importante para la oscilación rítmica incluye los cambios en la estructura de la cromatina y su control sobre la expresión de genes del reloj [4] . Los estudios clásicos circadianos establecen que el funcionamiento del reloj recae en tres principales módulos funcionales: (1) rutas de entrada, (2) el oscilador central, y (3) rutas de salida. Hoy en día sabemos que esta visión es demasiado simplifi- cada y que en realidad el reloj funciona mediante una red muy compleja de componentes y actividades interconectadas entre sí y con otras vías biológicas relevantes [3]. En cualquier caso, la visión clásica del reloj es útil para entender cómo funciona, y hoy en día se sigue utilizando para posicionar componentes del reloj dentro de la entramada red circadiana. De forma muy simplificada se podría decir que la ruta de entrada al reloj hace referencia a todos los componentes que son capaces de percibir las señales medioambientales externas
(fundamentalmente luz y temperatura) y de transmitir esta información temporal para sincronizar el oscilador. Este oscilador central funciona como un auténtico marcapasos que genera y mantiene los ritmos de su propia actividad, transmitiendo esta ritmicidad a los procesos biológicos controlados por el reloj, que componen sus rutas de salida.
Figura 1: El reloj circadiano regula la ritmicidad de numerosos procesos fisiológicos y metabólicos en la planta La investigación circadiana ha avanzado de forma notable en los últimos años sobre todo en la planta modelo Arabidopsis thaliana. Respecto a la ruta de entrada, los efectos de la luz en el reloj están mediados por receptores específicos que incluyen fitocromos, criptocromos y los miembros de la familia de proteínas ZEITLUPE. Es interesante que aunque los criptocromos y fitocromos no son esenciales para las oscilaciones circadianas en Arabidopsis, la regulación circadiana de las rutas de foto-transducción genera fuerte vínculos entre estas dos redes de señalización. Se trata de un proceso conocido como gating mediante el cual un mismo proceso o respuesta de la planta se regula de manera diferente dependiendo de si es de día o de noche [5]. La importancia del reloj para la planta también queda reflejada en las rutas de salida o procesos regulados por el reloj [6]. De hecho, casi todas las etapas del desarrollo de la planta están controladas por el reloj, por ejemplo la germinación, crecimiento y la regulación fotoperiódica del inicio de la floración. Otros procesos como la apertura estomática, la regulación y señalización de hormonas, las respuestas a los ataques bióticos y abióticos también están modulados por el reloj. En Arabidopsis, de forma a similar a otros organismos, la generación de la ritmicidad recae en una serie de regulaciones recíprocas entre componentes del oscilador central. Dos factores de transcripción tipo MYB, denominados CCA1 (CIRCADIAN CLOCK ASSOCIATED 1) y LHY (LATE ELONGATED HYPOCOTYL) participan como componentes represores de un regulador de respuesta atípico denominado TIMING OF CAB EXPRESSION 1 (TOC1). TOC1 directa e indirectamente también reprime la transcripción de CCA1 y LHY. Esta regulación genera la expresión rítmica y antifásica de TOC1 y CCA1/LHY. Mientras que el pico de expresión de CCA1 y LHY se observa al principio del día, TOC1 tiene su máximo de expresión en las primeras horas de la noche. Miembros adicionales de la familia PRR (PRR5, PRR7 y PRR9) también se unen a los promotores de CCA1 y LHY para reprimir su expresión. CCA1 y LHY forman un bucle de realimentación negativa mediante la promoción de la expresión de P RR7 y PRR9. Dentro de este entramado de regulaciones recíprocas, TOC1 aparece como un represor global de los genes del oscilador, tanto de los que se expresan durante el día como los que lo hacen durante la noche.
Aunque nuestro conocimiento del reloj circadiano en Arabidopsis ha avanzado mucho en los últimos años, aún estamos lejos de entender los mecanismos del funcionamiento y regulación del reloj, así como de los componentes que lo integran y la compleja de red de regulación entre ellos y con otros componentes de rutas relevantes en la planta.
zoologia clase insecta NTRODUCCION Los insectos son una clase de animales invertebrados, del filo de l os artrópodos, caracterizados por presentar un par de antenas, tres pares de patas y dos pares de alas (que, no obstante, pueden reducirse o faltar). Los insectos comprenden el grupo de animales más diverso de la Tierra, con unas 950.000 especies descritas más que todos los otros grupos de animales juntos, y con estimaciones de hasta 30 mill ones de especies no descritas, con lo que, potencialmente, representarían más del 90% de las formas de vida del planeta. Otros estudios más recientes rebajan la cifra de i nsectos por descubrir a entre 6 y 10 millones. Los insectos pueden encontrarse en casi todos los ambientes del planeta, aunque sólo un pequeño número de especies se ha adaptado a la vida en los océanos. Hay aproximadamente 5.000 especies de odonatos (libélulas, caballitos del diablo), 20.000 de ortópteros (saltamontes, grillos), 120.000 de lepidópteros (mariposas y polillas), 120.000 de dípteros (moscas, mosquitos), 82.000 de hemípteros (chinches, pulgones, cigarras), 350.000 de coleópteros (escarabajos, mariquitas), y 110.000 especies de himenópteros (abejas, avispas, hormigas). ANALISIS DE LA CLASE INSECTA Los insectos son el grupo animal que goza de te ner un mayor número de especies. Esta gran diversidad la podemos atribuir a sus características particulares entre las cuales se pueden destacar: • Organismos pequeños sin necesidades energéticas mayores. • Presencia de la muda en el desarrollo y paso por distintas fases: huevo, larva, pupa (solamente en los insectos con metamorfosis completa) y adulto (imago). • Presencia de exoesqueleto de quitina el cual le brinda rigidez y protección contra las condiciones adversas del medio. • Se pueden reproducir rápidamente, algunas especies presentan reproducción asexual por partenogénesis • Sus hábitos alimenticios son muy variados Las características anteriores permiten a la clase insecta densidades pobl acionales altas y una gran variabilidad. Lina Maria Castro Gonzalez
«Si desaparecieran los insectos la vida moriría Tienen un gran papel fundamental en el sostenimiento de los ecosistemas y en la conservación de la biodiversidad animal. Para que se haga una idea, conocemos en el
mundo, desde las bacterias al hombre, cerca de 1.650.000 especies y de estos más de un millón son insectos. Además de su importancia numérica, también destacan por su presencia en todos los ecosistemas del mundo y de ellos dependen la polinización, la sanidad de los ecosistemas, la transmisión de enfermedades, causantes y a veces antídoto de las plagas, etc. Es impresionante la cantidad de soluciones que encontramos en la diversidad de insectos que existen. Si desaparecieran los insectos, al poco tiempo, la vida moriría. EDUARDO GALANTE
JAVIER MORONATTI
EVOLUCIÓN DE LOS INSECTOS Viajemos 400 millones de años al pasado, cuando la vida sobre la tierra se abría paso por primera vez de los mares a tierra firme gracias a las primeras plantas terrestres. La evidencia fósil sugiere que los insectos fueron unos de los primeros organismos en explorar la tierra firme a finales del Silúrico y principios del Devónico, al lado de otras formas
vivientes similares a milpiés, ciempiés, escorpiones y arañas. Estos primeros insectos, quizás parecidos a los actuales pececitos de plata, se originaron en un ambiente propiamente terrestre. Sin embargo los primeros insectos conquistaron rápidamente los cielos con el desarrollo de las alas y proliferaron rápidamente durante el Carbonífero y Pérmico. Los órdenes más recientes de insectos (Coleóptera: Escarabajos, Lepidóptera: Mariposas, Polillas y Skippers, e Himenóptera: Hormigas, Avispas y Abejas) aparecieron hace 250 millones de años diversificándose en el Cretácico hace 120 millones de años. El registro fósil de insectos es sorprendentemente diverso y amplio, la mayoría de los depósitos se encuentran en el Hemisferio Norte, especialmente en Europa y Norte América, en donde la exploración y los estudios paleontológicos se han realizado con más entusiasmo. Sin embargo; regiones áridas como Australia, la Patagonia, Mongolia
y algunas regiones tropicales cuentan con algunos depósitos expuestos por la erosión y el curso de los ríos respectivamente.
Entre los fósiles más destacados se encuentran: Rhyniella praecursor, un insecto del Devónico hallado en Escocia, parecido a los actuales colémbolos. En el que se encuentran definidas las estructuras de todos los insectos: cuerpo divido en cabeza, tórax y abdomen, tres pares de patas y un par de antenas. Meganeuropsis permiana, uno de los insectos más grandes que haya existido sobre la tierra y parecido a las libélulas. Este insecto volador del Pérmico, media aproximadamente 75 cm de envergadura y tenía un largo de 43 cm. Titanoptera un órden de insectos solo conocido para el Triásico en Australia y Asia Central, podían alcanzar 40 cm de envergadura, eran similares a los actuales grillos y saltamontes, pero no eran capaces de saltar, sus alas descansaban sobre el abdomen y el primer par de patas raptoras tenían estructuras estriduladoras, sugiriendo que producían sonidos.
Aurora Marcela Pérez Licenciada en Biología Universidad Pedagógica Nacional
http://www.laclaseinsecta.com/libros_parallevar.html
Evolución de los insectos
Una curiosa forma de ver a los insectos Vivimos en la era de los insectos, y esta no es una afirmación gratuita. Los números hablan por sí mismos. Los insectos representan cerca del 85% de las especies animales. Del 1.312.000 que conocemos hoy en día, 1.032.000 son insectos. Si además se cuentan las 250.000 especies vegetales computadas, los insectos por sí solos constituirían el 70% del mundo vivo (Ferron, 1993). Esta sorprendente realidad, difícil de asimilar por nuestra concepción antropocéntrica del mundo en el que vivimos, nos lleva necesariamente a plantear otras cuestiones como ¿Dónde? ¿Cuándo? O, mejor aún, ¿Qué claves han llevado, evolutivamente hablando, a tan elevado desarrollo biológico?
Para responder a estas preguntas el hombre cuenta como arma el estudio de los restos de actividad biológica del pasado, los fósiles (estudios paleontológicos) la morfología comparada y la embriología.
El registro fósil conocido abarca unas 800.000 especies, de las cuales más de 90% está constituído por organismos marinos con esqueleto (corales, moluscos, braquiópodos, etc.). El número de taxones continentales es muy inferior, y, sobre todo, la proporción de organismos de cuerpo blando representada en el registro fósil es tan reducida como casi podríamos decir inexistente. (López Martínez, M.). Ejemplos de este tipo de yacimientos, aplicados a los insectos fósiles los tenemos en el ámbar del Cretácico Superior de Nueva Jersey (E.E.U.U.), del Eoceno-Oligoceno del Báltico, en las calizas litográficas del Jurásico Superior de Solnhofen (Baviera, Alemania) y del Molsech, en cenizas volcánicas del Mioceno de Florissant (Colorado, E.E.U.U), en margas lacustres del Oligoceno o Mioceno o en las pizarras hulleras del Carbonífero.
En algún caso también pueden encontrarse trazas de su actividad: agallas y hojas roídas, galerías trazadas por las larvas en la madera o debajo de las cortezas, huellas de reptación, alimentación etc. o huevos adheridos a otros organismos.
El estudio de los insectos fósiles nos ha ilustrado considerablemente sobre su evolución y filogenia, pero casi nada no s aclara sobre el origen de estos artrópodos, siendo necesario recurrir a o tros argumentos, su morfología comparada y embriología, para resolver este problema.
Como es sabido, la clase Insecta o Hexápoda se divide en dos subclases por las similitudes/diferencias entre la fase larvaria y la adulta: Apterygota y Pterygota; y estos dos últimos, a su vez, en dos grandes grupos de acuerdo con la forma de originarse las alas Endopterygota y Exopterigota. Cada uno de estos gru pos comprende a su vez varios superórdenes, órdenes y subórdenes.
Los insectos fósiles más antiguos conocidos son los Colémbolos del Devónico, orden de insectos apterigógenos de pequeño tamaño, desprovistos de alas, y con ojos compuestos qu eno presentan metamorfosis y se alimentan de tejidos vegetales en descomposición; es decir, son formas ya muy especializadas que deben estar muy alejadas del origen del grupo. Los insectos provistos de alas aparecen "de improviso" en el Namuriense (Carbonífero) sin que hasta ahora se hayan encontrado sus predecesores ni formando transición con los insectos apterigógenos.
Un hecho parece cierto: los apterigógenos han precedido a los pterigógenos. Por ello, de las diferentes teorías propuestas sobre el origen de los insectos, la que goza actualmente de más partidarios es la que se basa en las afinidades existentes entre los Dipluros y ciertos Miriápodos, los Sínfilos, cuya única diferencia está en la disposición de las aperturas genitales: opistogonados los insectos y progonados los sínfilos, carácter que la embriología de estos últimos demuestra como secundario o derivado.
Las alas aparecen como expansiones laterales de los segmentos torácicos (en los insectos pterigógenos) pero sólo dos pares llegan a ser funcionales para el vuelo. Los insectos alados más antiguos, los Paleodictyópteros, tienen aspecto de libélulas: con dos pares de alas iguales, extendidas horizontalmente en reposo y que no se pliegan sobre el abdomen. Tenían aparato bucal masticador (probablemente eran carnívoros) y metamorfosis sencillas. Su máximo desarrollo correspondió al Carbonífero Superior, cuando alcanzaron en algunos casos un tamaño similar al de una gaviota actual.
La segunda etapa en la evolución de los insectos corresponde a la aparición de articulaciones complejas en la base de las alas, que les permiten plegarlas hacia atrás sobre el abdomen como en la mayoría de Neurópteros actuales. En un estado más avanzado de su evolución, las alas se pueden plegar en forma d e abanico (como en los Ortópteros) y pueden presentar
articulaciones transversales suplementarias que permiten plegarlas debajo de los élitros (como en los Coleópteros), lo cual puede observarse ya en algunos insectos paleozoicos.
La tercera etapa, la más decisiva porque permitió la conquista de nuevos ambientes ecológicos, consistió en la adquisición de un desarrollo postembrionario complejo (insectos endopterigógenos) con un estadio larvario muy distinto del adulto que corresponde a los órdenes más modernos: Coleópteros, Lepidópteros, Himenópteros, Dípteros, etc.
Una última etapa de la evolución corresponde a la aparición de insectos complejos en relación con la producción y cuidados de la prole y al desarrollo de conductas "sociales" e instintos de extraordinaria complejidad. La aparición de plantas con floración (angiospermas) durante el Cretácico Inferior parece ser el desencadenante de esta segunda gran radiación de insectos, de donde surgieron nuevos grupos como las mariposas, polillas, hormigas y abejas. La interacción no fue son embargo unidireccional. Las plantas con flores dependían de estos grupos de insectos para llevar a cabo la polinización. Las flores, en realidad, con su profusión de colores y sus complejas formaciones de pétalos y estructuras reporductoras en el centro, adoptaron esta forma justamente para atraer a los insectos polinizadores. De este modo la evolución de flores y bayas corre en paralelo con la de los insectos polinizadores desede hace unos 130m.a. En el Oligoceno, los insectos habrían alcanzadoya un desarrollo equivalente al actual, como lo atestiguan los fósiles h allados en el ámbar del Báltico.
Bibliografía - Ferron, P. (1994): Vivir con los insectos. Ed. Debate. Madrid. Págs.: 8, 20-24. - Gould, S.J. (1993): El libro de la vida. Ed. Crítica. Barcelona. Págs.: 156-157. - López Martínez, N. y Truyols Santonja, J. (1994): Paleontología. Ed. Síntesis. Madrid. Págs.: 33-34. - Meléndez, B. (1971): Paleontología, tomo I: Parte general e invertebrados. Ed. Paraninfo. Madrid (2ª edición, 1977). Págs.: 555-574. - Tasch, P. (1973): Paleobiology of the invertebrates. Ed. John Wiley & Son. nueva York (2ª edición, 1980). Págs.: 605624.
