Tendencias evolutivas en la Clase Insecta M.Sc. José Eladio Monge Pérez Universidad de Costa Rica Phylum Artropoda (patas articuladas) • Origen de los artrópodos: teoría del gusano segmentado: • 1. Origen común: gusano segmentado: prostomio (con boca), segmentos y periprocto. • 2. En el caso de los insectos, se generan las antenas y los ojos en el prostomio, y un par de apéndices en cada segmento. Teoría del gusano segmentado • 3. Las antenas y los ojos se hacen más grandes, los apéndices se segmentan, aparecen los espiráculos, tráqueas y cercos. • 4. Formación de zonas especializadas (tagmosis): • Protocefalon (prostomio + 1 a 3 segmentos) • Región gnatal (3 segmentos) • Tórax (3 segmentos) • Abdomen (11 segmentos + periprocto). • 5. División del cuerpo en: • Cabeza (protocefalon + región gnatal), especializada en función sensorial e ingestiva, apéndices especializados para alimentación (mandíbulas, maxilas y labio). • Tórax: especializado en locomoción (patas, y luego las alas en muchos órdenes). • Abdomen: especializado en respiración, reproducción y función digestiva (intestinos), los apéndices se pierden (excepto los cercos y órganos reproductores externos). Filum Artropoda • Características generales: • Patas articuladas • Invertebrados • Exoesqueleto quitinoso • Cuerpo segmentado • Simetría bilateral • Cuerpo diferenciado en regiones distintas especializadas para diferentes funciones (por tagmosis) • Aparato circulatorio dorsal • Sistema nervioso ventral Filum Artropoda • 1. Subfilum Trilobita: trilobites (sólo fósiles). • Cuerpo dividido en cabeza, tórax y pigidio. • Antenas largas y segmentadas. • Cuerpo estaba recubierto por un caparazón. • Muchas especies tenían un par de ojos bien desarrollados. Subfilum Trilobita Subfilum Trilobita • 2. Subfilum Chelicerata: 2.1. Clase Merostomata (ej.: Cacerola de las Molucas; cuerpo dividido en cefalotórax y abdomen). 2.2. Clase Pycnogonida (ej.: arañas de mar; cuerpo dividido en cefalotórax y abdomen) Clase Merostomata Clase Merostomata • 2.3. Clase Arachnida • Apéndices: 8 patas, un par de quelíceros y un par de pedipalpos. • No tienen antenas. • Cuerpo dividido en cefalotórax y abdomen. • Abdomen sin apéndices. • Incluye arañas, ácaros, escorpiones, pseudoescorpiones y arañas zancudo Clase Arachnida • . http://www.museums.org.za/bio/spiderweb/index.htm Filum Artropoda • 3. Subfilum Crustacea • Cuerpo dividido en cefalotórax y abdomen. • Mandíbulas con palpos. • Apéndices birramosos, excepto el primer par de antenas, que es unirramoso. • Tiene dos pares de antenas y dos pares de maxilas. • Incluye cangrejos, langostas, camarones y otros. Subfilum Crustacea Subfilum Crustacea • 4. Subfilum Labiata: 4.1. Superclase Myriapoda (cabeza y tronco): 4.1.1. Clase Diplopoda (milpiés) 4.1.2. Clase Chilopoda (ciempiés) 4.1.3. Clase Pauropoda (paurópodos) 4.1.4. Clase Symphyla (ciempiés de jardín) Clase Diplopoda Clase Chilopoda • 4.2. Superclase Hexapoda (6 patas, cuerpo dividido en cabeza, tórax y abdomen): 4.2.1. Clase Parainsecta: Protura y Collembola (endognatos) 4.2.2. Clase Entognatha: Diplura (endognatos) 4.2.3. Clase Insecta: ectognatos Clase Insecta Clase Insecta Tendencias principales en la evolución de la Clase Insecta • Incremento en la complejidad (ej.: alas, metamorfosis). • Especialización de funciones (ej.: aparato bucal). • Adaptación morfológica y fisiológica al medio (coevolución, relación estructura-función, mimetismo). • Alas: • 1. Subclase Apterygota: sin alas. • 2. Subclase Pterygota, Infraclase Paleoptera: alas primitivas (no se doblan). • 3. Subclase Pterygota, Infraclase Neoptera, División Exopterygota: alas que se doblan, desarrolladas externamente. • 4. Subclase Pterygota, Infraclase Neoptera, División Endopterygota: alas que se doblan, desarrolladas internamente. A esta división pertenece el 85 % de las especies de insectos. • Metamorfosis: • 1. Ametábolos: sin cambios en el desarrollo. • 2. Hemimetábolos: metamorfosis incompleta (cambios parciales de la larva o ninfa al adulto o imago). • 3. Holometábolos: metamorfosis completa (huevo, larva, pupa, adulto). La larva y el adulto tienen diferentes fuentes de alimentación, lo que da ventajas para la supervivencia, además de que la pupa puede soportar condiciones adversas. Alrededor del 85 % de las especies de insectos son holometábolas. Factores que influyen en el éxito de los insectos • Exoesqueleto altamente adaptable • Colonización del ambiente terrestre antes que los cordados • Cuerpo pequeño • Alta tasa de nacimientos y corto tiempo de generación • Vuelo altamente eficiente • Metamorfosis completa Datos generales sobre los insectos • Fósiles más antiguos datan de hace 400 millones de años • 50 % de los organismos vivos son insectos • 75 % de los animales son insectos • Total en la Clase Insecta: 31 órdenes (34 en Superclase Hexapoda) 762 familias 1.000.000 de especies? 200 millones de insectos individuales por cada ser humano? Conclusión • Los insectos son los organismos vivos más exitosos (adaptación, diversidad). • Estudiar los insectos significa comprender mejor la evolución y la vida. • Vale la pena estudiar los insectos! Muchas gracias!