Metamorfosis de los insectos (clase Insecta)

Introducción a la metamorfosis de los insectos

¿Por qué los insectos son considerados una clase exitosa?

Una de las razones es la presencia de metamorfosis. El desarrollo de metamorfosis de los insectos, disminuye la competencia intraespecífica durante las fases de desarrollo, ya que generalmente, los recursos alimenticios y el hábitat de los juveniles es diferente al de los adultos de la misma especie. A su vez, el exoesqueleto de los insectos no crece paulatinamente a media que crece el insecto, es por ende que el insecto, con la muda, logra desprenderse del exoesqueleto anterior y pasar al siguiente estado de desarrollo.

Tipos de metamorfosis de los insectos

En esta clase, se han reportado tres tipos de metamorfosis: holometábola o desarrollo completo; hemimetábola o desarrollo incompleto; ametabola. La regulación hormonal, juega un rol importante. De aquí radica nuestro objetivo, buscamos presentar una revisión de la metamorfosis de los insectos en un contexto evolutivo.

Metamorfosis hemimetábola

En la metamorfosis hemimetábola los insectos, después de la eclosión de los huevos, pasan por mudas sucesivas a medida que aumentan de tamaño denominadas ninfas, generalmente con el aspecto del adulto y en la muda del último estado ninfal se produce el paso a adulto. El paso a este último estado, generalmente presenta pocos cambios morfológicos, se da formación de alas y los insectos son reproductivamente activos.

Algunos insectos que presentan este tipo de metamorfosis son los hemípteros, blátidos, ortópteros, fásmidos y mantis. Los ephemerópteros y los odonatos, clado monofilético, presentan algunas particularidades dentro de los hemimetábolos. En los ephemerópteros, los juveniles pasan por estadios ninfales acuáticos, el último estado ninfal da paso al subimago, un estado alado pero sin aparato reproductor y una última muda, da paso al adulto alado, de vida libre y con aparato reproductor activo. Los estadios ninfales de los odonatos, también son acuáticos y experimentan mudas graduales antes de pasar al estado adulto alado de vida libre.

Metamorfosis holometábola

La metamorfosis holometábola es una novedad evolutiva que surgió hace aproximadamente 345 Ma. En los insectos holometábolos, posterior a la eclosión del huevo, el insecto pasa por un estado larval morfológicamente diferente al adulto, experimentado mudas paulatinas a medida que se alimenta aumentando de tamaño. Posteriormente el insecto pasa por un estado pupal, generalmente quiescente, en el cual experimenta cambios morfológicos bruscos antes de pasar al estado adulto alado y con aparato reproductor.

La metamorfosis de los insectos holometábolos son los más derivados en un contexto evolutivo en una reciente propuesta filogenética, y se encuentran los dípteros, lepidópteros, coleópteros, neurópteros e himenópteros.

Metamorfosis ametabola

Aunque se ha reportado la metamorfosis ametábola en algunos grupos de insectos extintos y artrópodos hexápodos, esta metamorfosis involucra un desarrollo directo en donde no experimenta cambios morfológicos marcados, solo aumenta su tamaño hasta alcanzar la etapa adulta, y en esta pude seguir mudando y creciendo, algo que no pasa con los holometábolos y hemimetábolos.

Con respecto a este tipo de metamorfosis, resaltamos que se presenta un vacío de información en donde no se han reportado los estadios y esperamos futuras investigaciones en este campo.

Regulación hormonal

Dos hormonas juegan papeles cruciales en el paso de un estado de desarrollo a otro en la metamorfosis de los insectos. Una de ellas es la hormona de naturaleza ecdisteroidal sintetizada en las glándulas protorácicas, presenta picos en donde aumenta la concentración cerca a mudar y la mantiene baja hasta la siguiente muda. Los picos de concentración corresponden al paso al siguiente estadio y se relacionan con la lisis de la cutícula preexistente por acción enzimática, y una reabsorción de sus componentes para la posterior síntesis de la nueva cutícula, además de la ecdisis o desprendimiento de la antigua exuvia.

Otra hormona de naturaleza sesquiterpenoide denominada hormona juvenil, es sintetizada en las glándulas retrocerebrales corpora allata, esta hormona determina el paso a adulto del insecto, ya que se presenta en altas concentraciones en los primeros estadios juveniles y disminuye su concentración paulatinamente, a medida que el insecto muda para agotarse y dar paso finalmente a el adulto. Aunque la síntesis de estas hormonas involucra secreciones de naturaleza peptídica, es más conocida la regulación molecular de las hormonas ecdisterioidales, ya que se conocen los factores de transcripción, receptores y rutas bioquímicas involucradas, por su parte, se sabe poco del mecanismo de acción de la hormona juvenil y se presenta un gran campo de acción.

Resumen de la metamorfosis de los insectos

La metamorfosis de los insectos ha jugado un papel crucial en el éxito evolutivo de la clase, especialmente en los insectos holometábolos evitando la competencia intraespecífica, al favorecer que los estadios juveniles exploten recursos y hábitats diferentes a los adultos. La metamorfosis hemimetábola, se basa en estadios ninfales similares al adulto que mudan sucesivamente hasta alcanzar la etapa adulta. La metamorfosis holometábola por su parte, involucra estados larvales con una morfología diferente a la del adulto y pasa por un estadio pupal en donde experimenta cambios fisiológicos antes de pasar a adulto.

La regulación de la metamorfosis se da por acción hormonal, gracias a hormonas de naturaleza ecdisteroidal y sesquiterpenoide, en donde cambios en sus concentraciones, inducen arreglos fisiológicos para facilitar el paso del insecto al estado adulto.

Con respecto a la metamorfosis ametabola, destacamos que se presenta un gran vacío de investigación y esperamos futuros estudios que involucren las novedosas herramientas morfológicas y moleculares.

Bibliografía

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