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Criptocerco punctulatus

Cryptocercus punctulatus , conocida generalmente como cucaracha de capucha marrón , es una especie de cucaracha de la familia Cryptocercidae . Otros nombres comunes incluyen cucaracha de la madera , cucaracha de la madera sin alas y cucaracha comedora de madera del este . Se encuentra en América del Norte.

Distribución geográfica

C. punctulatus se distribuye dentro del este de los Estados Unidos de América, concentrado en los Montes Apalaches de Virginia Occidental y Pensilvania. [1] [2] [3] Comparten este hábitat con otras tres especies familiares estrechamente relacionadas, C. darwini , C. garciai y C. wrighti , [4] aunque no se ha documentado simpatía entre las especies. [3] Habitan bosques templados dentro de la cordillera de los Apalaches y las montañas Allegheny en bosques caducifolios o bosques mezclados con árboles caducifolios y coníferos. [4] [5] Se encuentran predominantemente en elevaciones superiores a los 400 metros sobre el nivel del mar. C. punctulatus se puede encontrar en Virginia Occidental, Virginia Occidental y Pensilvania. No habitan troncos donde se encuentran las otras especies. La investigación ha demostrado que C. punctulatus se ha separado de C. darwini, C. garciai y C. wrighti hace 13-38 millones de años. Debido a que son cucarachas sin alas, su distribución está limitada por la distancia que pueden recorrer y la distancia entre troncos caídos. [2] [3] C. punctulatus ha habitado estos bosques durante decenas de millones de años. Hay evidencia de que C. punctulatus se movía hacia arriba y hacia abajo de las montañas en relación con los períodos glaciales e interglaciales. [4]

Hábitat

C. punctulatus es una cucaracha xilófaga que vive toda su vida en troncos muertos húmedos que consume. Excavan galerías extensas dentro de troncos caídos y las formaciones de las galerías siguen la humedad de los troncos. [1] [2] Los puntos específicos del tronco que son más densos tendrán menos túneles en comparación con las áreas más blandas. Se han observado hongos, por ejemplo hongos de podredumbre parda, en muchos troncos y pueden representar la preferencia de C. punctulatus por elegir troncos con especies de hongos específicas presentes. Viven en troncos caducifolios o coníferos. [4] C. punctulatus se ha recolectado de todas las elevaciones montañosas donde existen árboles dentro de los montes Apalaches y dentro de 11 especies de coníferas. [4] La capacidad de habitar árboles caducifolios y coníferos les permite una mayor variabilidad debido al cambio climático. Se encontrarán en áreas más antiguas de bosques, ya que requieren árboles ya muertos y caídos y no pueden vivir en áreas en regeneración llenas de árboles jóvenes. Desempeñan un papel vital en la salud del bosque al descomponer los troncos muertos, lo que permite que los nutrientes se filtren nuevamente al suelo. [2]

Morfología

C. punctulatus es una cucaracha ovípara de la familia Cryptocercidae que excava galerías en madera podrida. [6] [7] El género Cryptocercus está estrechamente relacionado con las termitas, se cree que sus hábitos de vida y simbiosis intestinal son ancestrales. [8] Tanto los machos como las hembras no tienen alas, son de color marrón a negro y varían en tamaño de 23 a 30 mm de longitud. [6] Se ha descubierto que C. punctulatus que se encuentra en su área de distribución geográfica es un complejo de especies crípticas con cuatro cariotipos diferentes (2n = 37, 2n = 39, 2n = 43, 2n = 45), aunque todavía se considera una especie. [1] [2] A pesar de las diferencias genéticas, todos los cariotipos de C. punctulatus son fenotípicamente iguales y tienen el mismo comportamiento e historia de vida. [2]

Reproducción y cuidado parental

C. punctulatus es un organismo subsocial , del cual proporcionan cuidado biparental básico para sus huevos, larvas y crías. [1] [2] [4] La evidencia de campo sugiere que las parejas de C. punctulatus tienen un solo episodio reproductivo durante el cual producen una media de 73 huevos, en hasta cuatro ootecas . [9] Forman parejas cuando alcanzan la madurez, producirán su primera, y generalmente única, camada de crías un año después. [5] Sigue un período prolongado de cuidado de la cría, que puede durar tres años o más, e incluye la defensa de la familia, la excavación de la galería, el saneamiento del nido y, en las primeras etapas, la alimentación trofaláctica de las crías. [9] [5]

Las ninfas nacen sin los simbiontes protozoarios celulolíticos que necesitan para digerir su dieta de madera; en consecuencia, los neonatos dependen de los adultos para alimentarse. El extremo altricial del espectro de desarrollo en las cucarachas está representado actualmente por Cryptocercus punctulatus : esta especie nace sin ojos, con una cutícula pálida y delgada , es defendida por los padres en un nido y depende de los padres para los simbiontes y la alimentación. [9]

Los C. punctulatus necesitan entre 5 y 6 años para alcanzar la madurez reproductiva. Se los puede considerar "el mejor modelo viviente del estado ancestral de las termitas " y brindan información sobre "el papel del cuidado parental en la evolución de la eusocialidad de las termitas ". [10]

Simbiosis intestinal entre bacterias

Se cree que C. punctulatus es el más parecido al ancestro común entre termitas y cucarachas en gran parte debido a sus simbiontes intestinales . Dentro del sistema digestivo de C. punctulatus hay flagelados obligados y únicos , comúnmente Hypermastigida , que pueden digerir la celulosa en la madera que la cucaracha consume como dieta principal. [5] [11] Además de los flagelados únicos, se encuentran bacteriocitos que son comunes en otras especies de cucarachas, lo que convierte a Cryptocercus en las únicas cucarachas con doble simbiosis intestinal. [12] El comportamiento de la trofalaxis proctodeal , la transferencia de fluidos del intestino posterior desde la bolsa rectal a la boca de un receptor, permite la transmisión vertical de simbiontes. [11] La adquisición de los simbiontes ocurre temprano en las etapas de desarrollo con el cuidado parental adulto y la alimentación de los estadios jóvenes a través de la trofalaxis proctodeal, [5] así como la pérdida de simbiontes durante la muda, la recuperación de la abundancia saludable de simbiontes se adquiere de la misma manera. Se cree que el comportamiento de la trofalaxis es una gran parte del desarrollo de los comportamientos sociales entre las especies y es importante en el estudio de la historia evolutiva de la simbiosis.

Referencias

  1. ^ abcd Nalepa, Christine A. (2002). "Distribución de cariotipos del complejo de especies Cryptocercus punctulatus (Dictyoptera: Cryptocercidae) en los Apalaches del sur: relaciones con el hábitat y la historia". Anales de la Sociedad Entomológica de América . 95 : 276–287.
  2. ^ abcdefg Nalepa, Christine A. (2017). "Distribución de cariotipos del complejo de especies Cryptocercus punctulatus (Blattodea: Cryptocercidae) en el Parque Nacional Great Smoky Mountains". Revista de Ciencia de Insectos . 17 : 1–11.
  3. ^ abc Kambhampati, Srinivas (2007). "Conservación y diferenciación del nicho ecológico en las cucarachas que se alimentan de madera, Cryptocercus, en los Estados Unidos". Biological Journal of the Linnean Society . 90 : 457–466.
  4. ^ abcdef Nalepa, Christine A. (2003). "Evolución en el género Cryptocercus (Dictyoptera: Cryptocercidae): no hay evidencia de adaptación diferencial a los hospedadores o la elevación". Revista biológica de la Sociedad Linneana . 80 : 223–233.
  5. ^ abcde Garrick, Ryan C. (2017). "Información genética sobre la coexistencia de grupos familiares en Cryptocercus punctulatus, una cucaracha de bosque subsocial de los Apalaches meridionales". PeerJ . 5 : e3127.
  6. ^ ab "Cryptocercus punctulatus". Sistema Integrado de Información Taxonómica . Archivado desde el original el 1 de agosto de 2016. Consultado el 24 de septiembre de 2019 .
  7. ^ Kambhampati, Srinivas (1996). "Evidencia de especies hermanas en Cryptocercus punctulatus, la cucaracha de la madera, a partir de la variación en el ADN mitocondrial y el cariotipo". Heredity . 5 : 485–496.
  8. ^ Gade, Gerd (1997). "Datos estructurales sobre neuropéptidos hipertrehalosémicos de Cryptocercus punctulatus y Therea petiveriana: ¿cómo encajan en la filogenia de las cucarachas?". Actas de la Royal Society de Londres . 264 : 763–768.
  9. ^ abc Nalepa, Christine A. (1997). Inversión parental postovulación y cuidado parental en cucarachas . Cambridge University Press. págs. 26–51.
  10. ^ Nalepa, Christine A. (1988). "Costo del cuidado parental en la cucaracha Cryptocercus punctulatus Scudder (Dictyoptera: Cryptocercidae)". Ecología del comportamiento y sociobiología . 23 : 135–140.
  11. ^ ab Ohkuma, Moriya (2009). "Herencia y diversificación de flagelados triconínfidos simbióticos de un ancestro común de las termitas y la cucaracha Cryptocercus". Actas de la Royal Society B. 276 : 239–245.
  12. ^ Bigliardi, Elisa (1995). "Sistemas de membrana en endocitobiosis III. Características ultraestructurales de simbiontes y membrana vacuolar en bacteriocitos de la cucaracha xilófaga Cryptocercus punctulatus (Dictyoptera, Cryptocercidae)". Revista Italiana de Zoología . 62 : 235–238.

Lectura adicional